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附睾是精子成熟和储存的场所,也是男性避孕的理想靶器官。深入研究附睾特异表达的基因有助于揭示精子在附睾中成熟的分子机制,为临床男性不育的诊断治疗以及男性避孕药的开发提供适当的靶点。Imds-60基因首先在小鼠子宫中发现,编码699个氨基酸的蛋白。Northern blot结果表明Imds-60 mRNA在小鼠子宫、附睾、精囊腺和胃的样品中均有表达,其中又以在附睾中的表达丰度最高。Imds-60在附睾中有区域特异分布的特点,特异表达于附睾体部和尾部。其表达受雄激素正调控,表达从3周龄开始到成年期最高。 本文的工作在以前mRNA水平的研究基础上,进一步研究IMDS-60蛋白的表达特性及其在精子成熟中的作用。我们通过软件预测小鼠IMDS-60为10次跨膜蛋白,将其编码C端的864bp序列连接到pET28a表达载体上,原核诱导表达出包涵体抗原,制备了针对小鼠IMDS-60高灵敏度和高特异性的兔多克隆抗体。利用抗体进行Western blot实验证实小鼠IMDS-60蛋白是附睾高表达,且只表达于附睾体尾部。通过免疫组织化学方法进一步研究了小鼠IMDS-60蛋白在附睾中的区域分布及其在发育过程中的表达变化。从3周龄到8周龄,小鼠附睾头体部交界处开始出现信号,并持续到附睾尾部。以上结果与mRNA水平的研究结果一致。利用精子蛋白的Western Blot实验和间接免疫荧光实验证实小鼠IMDS-60与附睾体尾部管腔中的精子有结合,且结合位点在精子的头部区域。通过附睾管腔液中附睾小体(epididymosome)蛋白的Western blot实验检测到IMDS-60的存在,提示IMDS-60蛋白可能通过epididymosome从附睾上皮转运到精子上。为了进一步研究小鼠IMDS-60在附睾精子成熟过程中的作用,我们利用IMDS-60抗体进行了体外抗体封闭实验。结果发现附睾尾部精子与IMDS-60抗体共孵育后,精子的总运动能力及前向运动能力显著下降,精子获能过程中的酪氨酸蛋白磷酸化水平受到明显抑制,均具有时间效应和剂量效应。抗体封闭后的精子抽提蛋白进行Western blot检测发现,抗体封闭后小鼠IMDS-60仍结合于精子表面。这说明了抗体封闭后IMDS-60虽未从精子表面解离,但可能其功能位点受到阻碍而无法正常发挥功能,从而严重干扰了精子的成熟过程。小鼠IMDS-60属于一类命名为CWH43的蛋白家族。研究发现,Yeast CWH43尤其是其C端在GPI锚定蛋白成熟过程中的脂类结构转换为神经酰胺的步骤中起关键性的作用。有趣的是,CWH43p-C端序列与小鼠IMDS-60序列有31%同源,CWH43p-N端序列与小鼠FRAG1序列有29%同源。在CWH43△酵母中回补小鼠Imds-60基因可基本恢复CWH43△酵母中GPI锚定蛋白的脂类转换的功能,共转小鼠Frag1后可促进此功能,酵母中共转mImds-60和mFrag1,通过Co-IP实验证实小鼠IMDS-60与小鼠FRAG1存在相互作用。因此我们对小鼠Frag1基因做了一些初步的研究。通过Northern Blot实验证实mFrag1基因是附睾相对高表达,在附睾头部,体部和尾部都有高丰度的表达,其mRNA水平的表达受雄激素正调控,在发育阶段中持续高水平表达。本工作发现mFrag1在附睾组织高表达,虽然以前文献发现Frag1在许多组织广泛表达,但在附睾中的表达远远高于其他组织是首次发现,这也为今后研究FRAG1的功能及其与IMDS-60的功能研究提供了新的思路。