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摘要在哺乳动物中，雄性生殖细胞由球型精母细胞向蝌蚪型具有游动能力的成熟精子分化的过程称为精子发生。精子发生主要包括三个阶段:初级精母细胞产生、减数分裂、精子成熟;其中减数分裂是一个关键阶段，涉及同源染色体联会配对、DNA双链断裂、同源重组等一系列过程，而这些过程的核心调控元素是基因组DNA与染色体结合蛋白质之间的相互作用。全面了解减数分裂过程中精母细胞核内的染色体结合蛋白质，对于解析哺乳动物的生殖分子机制是十分必要的。选择了小鼠初级精母细胞减数分裂前期的四个不同阶段（细线期、偶线期、粗线期和双线期），采用了化学交联为基础的相互作用蛋白质组分析技术，旨在研究初级精母细胞第一次减数分裂过程中，染色体结合蛋白质丰度的动态变化规律。<br>　　与中科院上海细胞所陈德贵教授合作，通过流式细胞分选术，采集了减数分裂前期4个不同时期的小鼠初级精母细胞。针对初级精母细胞的特点，改良了化学交联方法提取染色体结合蛋白质的方法，获得了具有较高重现性和产率的蛋白质提取结果。采用了非连续梯度洗脱的方法，将染色体结合蛋白质的胰蛋白质酶消化肽段分成4个馏分，每个馏分的肽段通过Nano C18反向色谱柱进一步分离，然后注入Q ExactiveTM HF Hybrid Quadrupole-OrbitrapTM质谱仪进行肽段的检测。所获得的MS/MS质谱信号经Maxquant搜索鉴定相对应的肽段，并利用色谱峰面积定量法计算蛋白质丰度。<br>　　在严格鉴定标准的条件下（每个鉴定蛋白质必须重复三次且含有二个唯一肽段），小鼠初级精母细胞的4个减数分裂时期中共鉴定到5957个蛋白质，其中5086于细线期、5173于偶线期，4589于粗线期、4544于双线期。各个相邻时期所鉴定蛋白质的平均重叠率约为90％，这指示每个时期的独有蛋白质比例较低，而蛋白质丰度可能是减数分裂期的重要功能指徵;同时在整个细胞分裂过程，前两个时期所鉴定蛋白质明显高于后两个期，这提示前期可能具有较高的蛋白质合成活性。为了充分利用染色体结合蛋白质数据库，有效地去除非特异性蛋白质，所鉴定的5957个小鼠蛋白质经过BioMart转换处理后，共获得3877个所匹配的人体蛋白质。这些蛋白质通过随机森林法建立的人体染色体结合蛋白质数据库进一步筛选，最终获得1024个染色体结合蛋白质（804与染色体结合相关，220为RNA结合相关），其中975于细线期、957于偶线期、886于粗线期、848于双线期。<br>　　从三个角度分析小鼠初级精母细胞减数过程相关的染色体结合蛋白质，1)减数分裂各亚期所独有的蛋白质，2）减数分裂全过程中所共有的蛋白质的变化规律，3）亚期依赖型蛋白质复合物。采用严格的肽段筛选标准，在各个亚期中只有少数可忽略独有蛋白质;在前2个亚期（细线期和偶线期）中有55个独有蛋白质，而在后2个时期（粗线期和双线期）却不存在任何独有蛋白质;在前3个亚期中有37个独有蛋白质。在整个分裂过程中，共有789个蛋白质在每一个亚期都能被检测到，其中469个呈时间依赖性（P value＜0.01，差异在2倍以上），它们可大致分为四种变化类型，持续上升(126)、持续下降(144)、凸型(95)、凹型(104)。根据文献报道和数据库，共发现4个减数分裂相关的蛋白质复合物。<br>　　基于基因本体分类法(GO)，对分裂亚期依赖型蛋白质进行了分析。在55个细线期和偶线期独有染色体结合蛋白质中，它们的功能集中于染色质沉默相关功能、组蛋白H3-K9乙酰化、赖氨酸去甲基化等。在分裂全过程中，126个丰度持续上升的蛋白质的功能聚集于转录调控、染色体重构及修饰、RNA编辑等;144个丰度持续下降的蛋白质的功能主要为rRNA剪切、DNA复制、细胞周期、转录调控。在4个分裂相关的蛋白质复合物是转录起始复合物、DNA复制起始复合物、单链DNA结合复合物GINS、联会复合物。所有的已知联会复合体物的组成蛋白质（7个）都能在分裂过程中被检测到，所有的联会复合物的丰度变化呈凸型，细线期和双线期的丰度较低。80％的单链DNA结合复合物GINS的组成蛋白质(4/5)在分裂全过程中都能够被鉴定到，而且这些组成蛋白质的丰度保持稳定。一般认为人类的转录起始复合物和DNA复制起始复合物分别含有73和21个组成蛋白质;在初级精母细胞的减数分裂过程中，前者被鉴定了44个蛋白质，而后者被鉴定了14个蛋白质。大约50％的转录起始复合物的组成在分裂过程中维持丰度不变，但是所有的DNA复制复合物的组成蛋白质的丰度随分裂亚期的变化而变化，并无明确的规律性。<br>　　本研究首次较为全面地鉴定了小鼠初级精母细胞第一次减数分裂过程中染色体结合蛋白质，定量评价了这些蛋白质在整个过程中变化模式，初步总结了一些减数分裂相关的变化规律。这些数据为深入开展生殖分子机制研究提供了坚实的蛋白质组数据。