成熟精子的特征是头部、中部和用于运动的长尾巴。现在，来自波恩大学医院(UKB)和波恩大学“生命与健康”跨学科研究部门的研究人员发现，结构蛋白ACTL7B的缺失会阻碍雄性小鼠的精子发生。细胞不能再形成它们特有的形状，而保持在一个相当圆的形状。这些动物不能生育。这项研究的结果现已发表在科学杂志《发展》上。

在所谓的精子发生过程中，男性精子细胞在睾丸中不断大量产生。在这个过程中，典型的细长精子细胞是由圆形生殖细胞形成的。这种巨大的形状变化需要特殊结构蛋白的精细重组。其中一种结构蛋白是ACTL7B。该研究的通讯作者、英国大学病理学研究所的Hubert Schorle教授指出:“由于这种蛋白质只在人类和小鼠的男性精子成熟过程中产生，因此人们一直认为这种蛋白质对这一发育阶段很重要。”Hubert Schorle教授也是跨学科研究领域(TRA)的成员。

为了研究结构蛋白在精子发生中的作用，Schorle教授的团队利用基因编辑技术建立了一个Actl7b基因突变的小鼠模型。这导致ACTL7B的功能完全丧失。

“如果没有ACTL7B，发育就会受阻，细胞通常保持圆形，通常不会形成细长的典型精子形状，并在很大程度上死亡，”第一作者Gina Esther Merges说。

蛋白质网络的破坏

在这种情况下，波恩的研究人员发现ACTL7B是精细胞细胞骨架重组所必需的。通过质谱分析，他们确定了ACTL7B的两个相互作用伙伴，DYNLL1和DYNLL2。

“我们能够证明，没有结构蛋白，DYNLL1和2不能正确定位在圆形精子中。由于它可能是一个更大的蛋白质复合物，具有进一步的相互作用伙伴，我们将上述效应归因于这些蛋白质在时间和空间上精确调节和靶向再分配的损失，”Schorle教授指出。

这就解释了为什么携带突变Actl7b基因的雄性小鼠的精子不能发育出这种特征形状。因此，这些动物无法生育。此外，根据其他研究，有证据表明，一些不孕患者体内的ACTL7B蛋白水平降低。“我们的研究表明，Actl7b基因的突变可能是男性不育的原因，”Schorle教授说。