小鼠精子获能过程中FSCB磷酸化影响因素分析以及FSCB与其他纤维鞘蛋白的相互作用研究

FSCB,a novel protein kinase A-phosphorylated and calcium-binding protein,is a CABYR-binding partner that expressed in mouse spermatozoa fibrous sheath.In recent study I discovered that tyrosine and Ser/Thr phosphorylation was involved in FSCB during spermatozoa capacitation and the extent of phosphorylation was closely associated with the PKA activity and spermatozoa motility characteristics.In this study,the interaction of FSCB phosphorylation , excellular CAMP or calcium concentration and intracellular calcium concentration in mouse spermatozoa capacitation and the interaction of FSCB and other fibrous shealth protein will be further investigated.Mice deficient in FSCB or CABYR and double knockout of the two protein will be created.Spermatogenesis, sperm morphology , fibrous Sheath Integrity, sperm motility,and phosphorylation in capacitation will be assessed.The significance is further exploring the mechanism of FSCB involved spermatozoa capacitation and hyperactivation, expanding the interactions of fibrous shealth peotein and searching for potential contraceptive targets.

FSCB蛋白是特异性表达于鼠精子尾部纤维鞘表面，具有钙结合和磷酸化能力并与精子蛋白CABYR相结合的蛋白。申请者研究发现FSCB在精子获能过程中能被PKA磷酸化并发生酪氨酸磷酸化，其磷酸化程度与PKA活性、精子运动特征密切相关。本研究拟在前期研究重要发现基础上进一步探讨在精子获能过程中FSCB磷酸化作用、膜外CAMP浓度、Ca2+浓度与膜内Ca2+浓度之间的相互影响以及该蛋白与其他纤维鞘蛋白的相互作用情况，构建FSCB、CABYR等基因敲除小鼠，研究FSCB、CABYR等纤维鞘蛋白缺失时精子生成、精子外形、纤维鞘的完整程度、精子运动特征及获能过程中磷酸化改变。其重要意义在于进一步探讨研究FSCB参与精子和调节精子获能和超活化的机制，拓展纤维鞘内重要蛋白间相互作用的新信息和深入了解精子纤维鞘的功能，寻找可能开发用于药物避孕的潜在新靶点。

经过国内外及我们前期的研究发现FSCB能与钙离子结合增强小鼠精子的运动能力，ROPN1/ROPN1L蛋白对于小鼠精子的能动性、磷酸化以及纤维鞘的完整性都非常重要，然而FSCB与ROPN1/ROPN1L之间的关系尚不明确。我们首先证实了重组FSCB可被PKA催化亚单位体外磷酸化，FSCB在精子获能过程中可以被PKA磷酸化，并可同时发生酪氨酸磷酸化，免疫荧光定位显示FSCB与磷酸化PKA底物共定位于精子主段，说明FSCB作为PKA作用底物之一参与小鼠精子的获能过程。其次我们发现HTP培养基能够诱导小鼠精子FSCB的磷酸化，FSCB的磷酸化会促进其与ROPN1/ROPN1L，进而抑制ROPN1/ROPN1L的SUMO化降解，最终个促进小鼠精子获能。本研究FSCB参与精子和调节精子获能和超活化的机制，寻找可能开发用于药物避孕的潜在新靶点。