端粒是染色體末端的重復(fù)DNA的串聯(lián)序列，可以給予基因組保護(hù)和維持其穩(wěn)定，在脊椎動物中主要為(TTAGGG)n。哺乳動物端粒中含有一種特殊的蛋白質(zhì)復(fù)合物——Shelterin，其功能是保護(hù)染色體末端免受DNA損傷反應(yīng)的多種影響，同時也可以起到調(diào)節(jié)端粒酶的作用。Shelterin能使細(xì)胞區(qū)分染色體末端和DNA斷裂的斷端，抑制DNA修復(fù)反應(yīng)，并調(diào)節(jié)端粒酶對端粒的維持。在生殖細(xì)胞中Shelterin參與了端粒于核膜錨定，以及端粒運動過程。
近日，南京醫(yī)科大學(xué)生殖醫(yī)學(xué)國家重點實驗室劉明兮教授課題組與北京中科院動物所李衛(wèi)研究員課題組在Nucleic Acids Research雜志發(fā)表題為FBXO47 regulates telomere-inner nuclear envelope integration by stabilizing TRF2 during meiosis 的研究論文，該課題組發(fā)現(xiàn)了一種新的F-box蛋白家族的減數(shù)分裂特異性蛋白FBXO47，參與調(diào)控雄性端粒穩(wěn)定調(diào)控。在第一次減數(shù)分裂前期，F(xiàn)BXO47與端粒共定位于與精母細(xì)胞內(nèi)核膜(INM)。作者通過基因敲除技術(shù)研究，發(fā)現(xiàn)Fbxo47-/-精子發(fā)生在減數(shù)分裂前期阻滯，DNA斷裂修復(fù)失敗，聯(lián)會復(fù)合體形成失敗。Fbxo47-/-睪丸含有豐富的花束期精母細(xì)胞，部分端粒與核膜分離。TRF1和TRF2是Shelterin的核心組件。小鼠睪丸蛋白共免疫沉淀結(jié)果表明，F(xiàn)BXO47可直接與TRF1和TRF2相互作用。進(jìn)一步體內(nèi)外實驗證實FBXO47結(jié)合TRF2保護(hù)其不被泛素化，從而穩(wěn)定了Shelterin復(fù)合物。
根據(jù)以往的研究，端粒的附著和染色體的運動在雌性和雄性生殖細(xì)胞中都是必須的一個復(fù)雜過程。許多參與這一過程的蛋白質(zhì)，如TRF2和SUN1，被報道為兩性生殖細(xì)胞所共有。該論文發(fā)現(xiàn)FBXO47是在這一過程中起雄性減數(shù)分裂細(xì)胞特異性調(diào)節(jié)作用的蛋白。缺乏FBXO47只會導(dǎo)致男性不育，而雌性是完全可育的。減數(shù)分裂是生殖細(xì)胞發(fā)育的一個重要事件，表現(xiàn)出相當(dāng)程度的性別差異。這種雌雄減數(shù)分裂差異往往是顯而易見的，如性染色體的差異、發(fā)育時間的不同、分裂對稱性的不同等。FBXO47的研究結(jié)果為研究減數(shù)分裂中性別差異的調(diào)節(jié)提供了全新的視角。全文鏈接： https://academic./nar/advancearticle/doi/10.1093/nar/gkz992/5625541?searchresult=1
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