微管蛋白糖基化可調控雄性生育能力

2021-01-12 科學網

微管蛋白糖基化可調控雄性生育能力

作者：

小柯機器人

發布時間：2021/1/9 21:17:55

近日，法國巴黎文理研究大學Carsten Janke等研究人員合作發現，微管蛋白糖基化調控軸絲動力蛋白活性、鞭毛遊動以及雄性生育能力。相關論文於2021年1月8日發表在《科學》雜誌上。

研究人員生成了完全缺乏微管蛋白糖基化的小鼠模型。雄性小鼠由於其精子鞭毛的異常遊動模式（這阻礙了精子細胞的正常遊動）而不能生育。使用冷凍電子斷層掃描，研究人員發現缺乏糖基化會導致精子軸絲內的動力蛋白臂異常構象，從而為觀察到的功能障礙提供了結構基礎。這些發現揭示了微管糖基化對於控制鞭毛遊動、定向精子遊泳和男性生育的重要性。

據悉，微管細胞骨架的翻譯後修飾已成為細胞功能的關鍵調節因素，其幹擾已與越來越多的人類病理學聯繫在一起。微管蛋白糖基化特異性地修飾纖毛和鞭毛中的微管，但其功能和機製作用仍不清楚。

附：英文原文

Title: Tubulin glycylation controls axonemal dynein activity, flagellar beat, and male fertility

Author: Sudarshan Gadadhar, Gonzalo Alvarez Viar, Jan Niklas Hansen, An Gong, Aleksandr Kostarev, Cme Ialy-Radio, Sophie Leboucher, Marjorie Whitfield, Ahmed Ziyyat, Aminata Touré, Luis Alvarez, Gaia Pigino, Carsten Janke

Issue&Volume: 2021/01/08

Abstract: Posttranslational modifications of the microtubule cytoskeleton have emerged as key regulators of cellular functions, and their perturbations have been linked to a growing number of human pathologies. Tubulin glycylation modifies microtubules specifically in cilia and flagella, but its functional and mechanistic roles remain unclear. In this study, we generated a mouse model entirely lacking tubulin glycylation. Male mice were subfertile owing to aberrant beat patterns of their sperm flagella, which impeded the straight swimming of sperm cells. Using cryo–electron tomography, we showed that lack of glycylation caused abnormal conformations of the dynein arms within sperm axonemes, providing the structural basis for the observed dysfunction. Our findings reveal the importance of microtubule glycylation for controlled flagellar beating, directional sperm swimming, and male fertility.

DOI: 10.1126/science.abd4914

Source: https://science.sciencemag.org/content/371/6525/eabd4914

Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037

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