Adv Sci丨熊波课题组在揭示中间纤维蛋白BFSP2调控卵母细胞纺锤体组装的新功能

微丝、微管和 中间纤维 共同构成了真核细胞 的 细胞骨架 系统 。尽管这三类纤维在形态、结构和功能上有许多不同之处，但它们相互关联共同参与细胞的各种 生物学 过程，如细胞 形态 支持、细胞分裂、细胞内运输、细胞 迁移 、信号转导和细胞器定位等 。 然而，与微管和微丝相比，对 中间纤维及其相关 蛋白的研究 非常有限 ， 尤其 是在 生殖细胞 减数分裂过程 中 。

卵母细胞减数分裂是一种独特的细胞分裂形式，必须经过两轮分裂才能产生染色体数目正确的单倍体配子 。染色体数目不正确的卵 子 在受精后会产生非整倍体胚胎，这是导致妊娠 胚胎 丢 失和发育障碍的主要原因。染色体的 精 确分离 高度 依赖于组织良好的双极纺锤体装置以及微管与染色体之间的 正确连接 。因此，协调良好的纺锤体动力学和精确的染色体分离是决定卵母细胞质量的关键因素 。在 卵母细胞成熟和受精过程中，细胞骨架的动态变化 对 遗传物质迁移、极体排出及 维持减数分裂细胞器等 至关重要，但 中间纤维 蛋白 在这些事件中的参与程度 尚不明确。

串 珠丝结构蛋白 2 （ BFSP2 ）是一种 “ 孤儿 ” 中间纤维 蛋白，它不属于任何 已知 的 中间纤维 家族类别。 先前研究表明， BFSP2 在晶状体纤维细胞中大量表达，并在维持晶状体细胞形态、确保晶状体透明度方面发挥关键作用。 Bfsp2 基因的缺失或突变与遗传性白内障的发生有关。 目前 ， 关于 BFSP2 在晶状体纤维细胞以外的其他细胞类型中的生物学功能仍缺乏深入研究。

近日，浙江大学熊波教授课题组在Advanced Science期刊上发表了题为Intermediate Filament Protein BFSP2 Controls Spindle Formation via HSC70-Mediated Stabilization of CLTC During Oocyte meiosis的研究论文 ，揭示了中间纤维蛋白BFSP2在驱动卵母细胞减数分裂过程中的独特功能。

该 研究发现 BFSP2 在卵母细胞 发育成熟 过程中 恒定 表达，并在 第一次减数分裂中期 和 第二次减数分裂中期 特异性分布在纺锤体上。 卵母细胞中 BFSP2 的缺失 引起 纺锤体组装异常 ， 诱导纺锤体组装 检验点 激活， 最终 导致减数分裂 成熟 进程 阻滞 。 另外， BFSP2 的缺失还 造成 卵母细胞中的动粒 - 微管 连接 出现 错误 以及 非整倍体 率的 大幅增加 。 进一步 利用 免疫沉淀和 质谱分析 进行机制 研究 ， 鉴定 并 证实 网格蛋白重链 1 （ CLTC ）是 BFSP2 调控减数分裂纺锤体组装的下游效应分子。 后续实验 显示 ， BFSP2 将分子伴侣 热休克 蛋白 HSC70 招募到纺锤体上以稳定 CLTC ，从而 促进 纺锤体的形成， 并且 这一功能在小鼠和猪 卵母细胞 中保守。

综上所述，该研究 阐明 了中间纤维蛋白 BFSP2 在 卵母细胞中 调控纺锤体组装 以 促 进减数分裂 进程 并 维持 染色体 整倍性 的分子机制 。 值得注意的是， 该 课题组最近 的另一项研究报道了 中间纤维 " 孤儿 " 蛋白 BFSP1 在 维持 卵母细胞不均等分裂 中的重要作用 。尽管 BFSP1 和 BFSP2 同属 中间纤维 蛋白家族的孤儿 类 型，但 两 者在卵母细胞减数分裂 成熟 中展现出截然不同的调控功能。这些发现不仅丰富了 卵母 细胞 减数分裂机制 的 认知 ， 也 为深入理解 中间 纤维 蛋白 的 生物学功能 提供了 科学 依据。

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