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C-末端驱动蛋白KIFC1在中华绒螯蟹精子顶体形成过程中作用的分子机制

于可明;侯林

  精子发生是一个复杂过程,精原细胞经过一系列有丝分裂和减数分裂,产生早期精细胞;精细胞经历了复杂的形态变化,最终形成一个具有受精能力的成熟精子。微管是细胞骨架之一,与细胞内的各种生命活动是密切相关,如维持细胞形态、细胞内物质转运、细胞器的定位、细胞产物的分泌、细胞分裂时的染色体运动等;微管还可能与胞内信号转导和细胞膜成分的运动有关。驱动蛋白是一类微管依赖性马达蛋白,承担着细胞内的细胞器、蛋白复合体等的转运。N-末端驱动蛋白是向着微管的加端移动,而C-末端驱动蛋白则是向着微管的减端运动。C-末端驱动蛋白KIFC1在精子顶体的形成和细胞核的形变过程中起着重要的作用。我们探索了在中华绒螯蟹(Erio-cheir sinensis)精子发生过程中一种C-末端驱动蛋白KIFC1在顶体发生过程中的作用机制。结果表明,精原细胞和精母细胞时期KIFC1主要表达并分布在细胞核周围;早期精细胞,KIFC1逐步运动到细胞核的一端,分布在原顶体颗粒集中的细胞核膜处,运输高尔基体或内质网囊泡到顶体发生部位;精细胞中期KIFC1运输大量原顶体颗粒至原顶体囊处;晚期精细胞,KIFC1主要在精子顶体处表达,可能起到稳定顶体结构的作用。在成熟的中华绒螯蟹精子中,KIFC1主要集中在由头帽和顶体管组成的穿孔器处,少量在细胞核中也有表达。我们证实了在中华绒螯蟹精子发育过程中,KIFC1可能在顶体的生物发生过程中起着重要的作用,包括顶体结构的形成和稳定,KIFC1也可能与精卵受精过程中顶体外翻过程有着重要的联系。……