Role ubikvitin ligázy Fbxo38 v myší spermatogenezi

Abstract

Cullin-dependent ubiquitin ligases are responsible for the regulation of most cellular processes. Despite their mutated forms being the cause of many human diseases, their physiological roles are not sufficiently described. In the presented results, we focused on the physiological role of ubiquitin ligase SCFFBXO38 (SKP1-CULLIN1-FBXO38), whose mutated forms are responsible for the progression of distal neuropathy. Preparation of mouse model deficient in FBXO38 revealed that homozygous pups were born in a lower than expected ratio. Animals were growth-retarded, both at the level of the whole organism and individual organs, especially the liver and testes. Males with a deletion in the Fbxo38 gene had significantly lower reproductive capacity, which was associated with lower production of mature sperm and pathological changes in the structure of seminiferous tubules. We found that the FBXO38 protein is functionally expressed in Sertoli cells responsible for regulating spermatogenesis and seminiferous tubules integrity. Detailed analysis of spermatogenic populations revealed a defect at the level of spermatocyte differentiation. The dynamics of this differentiation depend on the hematotesticular barrier functional integrity formed by the intercellular junctions of Sertoli cells. We confirmed that the...

Ubikvitin ligázy závislé na cullinových podjednotkách jsou zodpovědné za regulaci většiny buněčných procesů. Navzdory tomu, že jejich mutované formy jsou příčinou vzniku mnoha lidských onemocnění, nejsou jejich fyziologické role dostatečně popsány. V rámci předkládaných výsledků jsme se soustředili na fyziologickou roli ubikvitin ligázy SCFFBXO38 (SKP1-CULLIN1-FBXO38), jejíž mutované formy jsou zodpovědné za progresi distální neuropatie. Příprava myšího modelu absence FBXO38 odhalila vyšší mortalitu homozygotních mláďat a růstový defekt, a to jak na úrovni celého organismu, tak i jednotlivých orgánů, zejména jater a varlat. Samci s delecí v genu Fbxo38 měli výrazně nižší reprodukční schopnost, což souviselo s nižší produkcí maturovaných spermií a patologickými změnami ve struktuře semenotvorných tubulů. Zjistili jsme, že protein FBXO38 je funkčně exprimován v Sertoliho buňkách zodpovědných za regulaci spermatogeneze a integrity semenotvorných kanálků. Bližší analýza spermatogenních populací odhalila defekt na úrovni spermatocytární diferenciace. Dynamika této diferenciace je závislá na funkční integritě hematotestikulární bariéry tvořené mezibuněčnými spoji Sertoliho buněk. Potvrdili jsme, že retenční schopnost této bariéry byla u mutovaných zvířat snížena, což korelovalo s poklesem exprese její...