精子鞭毛以“9+2”軸絲爲核心，環繞着中央2個單體(tǐ)微管的是9個外周二聯體(tǐ)微管（Doublet microtubule, DMT），其中A管爲完全微管，B管爲不完全微管。DMT中含有多種微管腔内結合蛋白(bái)（Microtubule inner protein, MIP），這些蛋白(bái)被推測對DMT的穩定性至關重要。哺乳動物精子DMT的特征是其複雜的築絲蛋白(bái)（tektin）束幾乎填滿了整個A管。在哺乳動物中發現了5種不同的tektin（tektin1~5）組成，tektin1~5基因敲除不同程度地影(yǐng)響了小鼠精子運動能力，研究人(rén)員(yuán)還(hái)在弱精子症患者中鑒定到了TEKT3基因突變。

2021年(nián)，Gui M等人(rén)在Cell雜志發表文章(zhāng)^[1]首次利用冷(lěng)凍電子顯微鏡(cryo-EM)解析了牛氣管纖毛的DMT結構，發現一種功能未知的新蛋白(bái)，命名爲TEKTIP1(Tektin bundle interacting protein 1)，其位于tektins束的中心，因此推定TEKTIP1可(kě)能發揮着組裝和/或穩定tektins束的關鍵功能。

陳蘇仁課題組利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)構建了Tektip1基因敲除小鼠，敲除鼠生(shēng)長發育正常但(dàn)雄性生(shēng)育力顯著降低，主要表現爲一定程度的精子軸絲結構破壞和精子運動軌迹改變（圖1）。

圖1. Tektip1基因敲除小鼠

精子運動軌迹和鞭毛軸絲結構

Tektip1基因敲除并不影(yǐng)響tektin 1~5蛋白(bái)的表達，但(dàn)生(shēng)化實驗顯示其幹擾了tektin蛋白(bái)的互作(zuò)和組裝。Tektip1基因敲除小鼠睾丸中tektin 3的單體(tǐ)含量升高，而其聚體(tǐ)含量減低；另外，tektin 3與tektin 1、tektin 2和tektin 4間的相(xiàng)互作(zuò)用顯著減弱。

綜上所述，本項研究對cryo-EM所解析的MIP結構進行了功能性驗證，揭示了TEKTIP1蛋白(bái)的确發揮着穩定tektin束和軸絲結構的關鍵作(zuò)用（圖2）。TEKTIP1基因突變可(kě)能是弱精子症潛在的緻病遺傳因素，尚需與臨床結合開展相(xiàng)關研究。

北京師(shī)範大(dà)學爲第一完成單位，陳蘇仁副教授爲最後通訊作(zuò)者，在讀(dú)碩士研究生(shēng)耿新燕爲第一作(zuò)者，該項研究受到國(guó)家自(zì)然科(kē)學基金面上項目（32370905）等基金的資助。

文章(zhāng)中非變性電泳使用了Blue/Clear 非變性凝膠電泳試劑盒（RTD6139）和非變性電泳蛋白(bái)質Marker（45-880 kD）（RTD6137）。