郭雪江/马保华等报道生殖细胞分化的蛋白修饰调控新机制

B站影视 电影资讯 2025-09-25 09:16 1

摘要:精准医学与蛋白组学关注国内外蛋白组学、蛋白修饰组学应用领域的科研进展,普及蛋白组学在生命科学及基础医学研究中的应用,一起交流学习。如有侵权请联系后台删除

精准医学与蛋白组学关注国内外蛋白组学、蛋白修饰组学应用领域的科研进展,普及蛋白组学在生命科学及基础医学研究中的应用,一起交流学习。如有侵权请联系后台删除


人口与健康关乎国家可持续发展的重大战略。生殖细胞发育是生命延续的核心,涉及极其复杂的形态重塑和分子事件,其过程异常直接导致不孕不育等重大生殖健康问题。此外,不同发育阶段往往存在连续、异质性的动态调控事件,但对于该过程中精细的时空动态调控机制,仍知之甚少


蛋白质翻译后修饰生殖细胞发育过程中发挥关键作用如巴豆酰化被报道影响精子发生和环境污染下的卵母细胞生殖发育,乳酰化影响哺乳动物胚胎主要合子基因组激活通过蛋白质修饰组学,揭示生殖细胞发育过程中精细的时空动态调控机制理解生殖相关疾病机制提供全新视角


近日,国际权威期刊Advanced Science(IF=14.1接连发表了2篇生殖发育的蛋白修饰组学研究成果。来自南京医科大学郭雪江、李妍、祝辉团队发表题为Stage‐Resolved Phosphoproteomic Landscape of Mouse Spermiogenesis Reveals Key Kinase Signaling in Sperm Morphogenesis的文章中,结合磷酸化修饰组学技术,绘制了精子形成的动态磷酸化图谱揭示了CSNK1G1和TTBK2激酶在精子形成中的重要生物学功能。




西北农林科技大学的马保、彭莎团队发表题为Microfilament-Myosin II Regulates the Differentiation of Multinucleated Cysts into Oocytes and Influences Oocyte Developmental Potential in Mice文章中,首次明确了小鼠多核囊泡是卵母细胞分化的前体,并阐明了微丝-肌球蛋白II在卵母细胞分化中的调控机制,为卵母细胞发育机制研究及生殖健康相关研究提供新方向。景杰生物为该研究提供了蛋白质组学技术支持。




1、Adv Sci | 南京医科大学报道小鼠精子发生磷酸化图谱


哺乳动物精子发生是一个高度复杂且受到严密调控的细胞发育过程磷酸化作为最普遍也是最重要的翻译后修饰类型之一,在精子发育中发挥重要角色,但各阶段磷酸化的动态变化及调控机制仍不明确


南京医科大学郭雪江、李妍、祝辉团队首先诱导分离了小鼠精子发生的4个关键发育阶段的精子细胞,结合磷酸化修饰组学技术,系统绘制了精子形成的动态磷酸化图谱。研究共鉴定到3681个差异表达蛋白和5119个差异磷酸化位点,其中2059个位点为首次发现。这些磷酸化蛋白显著参与顶体发生、mRNA加工、鞭毛组装和染色质重塑等过程,且不同阶段呈现特异性调控模式。


聚类分析结合激酶底物注释数据库筛选出CSNK1G1和TTBK2等关键激酶。这些激酶在精子细胞中特异性高表达,且其蛋白表达趋势与底物磷酸化水平一致,提示它们在特定发育阶段发挥调控作用。体内功能实验表明,CSNK1G1调控顶体生物合成和精子运动能力。而TTBK2通过磷酸化调控IFT88的稳定性,维持鞭毛形成和精子形态为男性不育的治疗提供了潜在的新靶点。




2、Adv Sci | 西北农林科技大学蛋白组揭示小鼠卵母细胞分化机制


卵母细胞分化需从姐妹生殖细胞获取细胞器与细胞质以富集内容物,然而,小鼠卵母细胞分化的前体类型尚未可知。此外,细胞骨架中的微丝及其协同蛋白在卵母细胞分化中的作用也尚未完全明确。


西北农林科技大学的马保华、彭莎团队首次明确了小鼠多核囊泡是卵母细胞分化的前体,多核囊泡在E14.5至P1.5期间逐渐减少,同时细胞器如中心粒、线粒体和高尔基体向核间聚集,并伴随Balbiani小体的早期组装,提示其具备高效胞质运输和分化潜能。


进一步蛋白质组学分析对比了微丝解聚前后的分子变化,结果显示微丝解聚后肌球蛋白II亚型表达及活性下降,且差异蛋白富集于细胞骨架和胞内运输通路。微丝-肌球蛋白II系统通过调控细胞器动态和核排出过程影响卵母细胞分化质量。进一步机制研究表明,微丝解聚通过RhoA-ROCK通路抑制肌球蛋白II活性,而ROCK激活剂可部分恢复分化缺陷。此外微丝-肌球蛋白II系统不仅调控分化初期,也影响后续发育潜能。为卵母细胞发育机制研究及生殖健康相关研究提供新方向。



综上所述,研究分别通过磷酸化修饰组学技术,构建不同发育阶段精子细胞的磷酸化动态图谱揭示了阶段特异性激酶信号网络;通过蛋白质组学解析了卵母细胞分化中微丝-肌球蛋白II调控的蛋白质基础。两项研究均为生殖细胞发育机制研究提供了从分子到表型的完整视角。


景杰评述


研究通过磷酸化修饰组学和蛋白质组学技术,直接捕捉到翻译后修饰和关键蛋白的动态变化,将修饰信号与发育阶段精准关联,并进一步通过体内外功能验证明确了关键激酶及通路的具体作用机制。这种“组学+功能验证”的研究范式,不仅填补了生殖细胞形成和分化在修饰调控层面的空白,更为基础发现推向转化应用提供了潜在路径,凸显了蛋白质修饰组学在生殖医学领域的深度与精度。


景杰生物作为蛋白质组学驱动精准医学领域的领军企业,在行业内率先推出高灵敏度和高准确度的4D、10X蛋白质组学、修饰组学技术,相关业务包含:蛋白质组定性/定量/靶向定量、修饰蛋白质组学、空间蛋白质组学/磷酸化修饰、单细胞蛋白质组学等。截至目前,项目成果接连见刊于Nature、Cell、Science等国际顶尖杂志,涵盖医学、动植物学等各领域,欢迎各位老师前来

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来源:景杰生物

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