基本介紹
定義,背景介紹,特點,套用,評價,
定義
2021年7月5日，西湖大學生命科學學院、西湖實驗室吳建平團隊在《自然》線上發表題為《一個哺乳動物精子陽離子通道複合物的結構》的最新研究結果，報導了受精過程中關鍵離子通道複合體CatSper的高解析度三維結構。這是在全球首次揭示這一超級複合物的樣貌，並且鑑定出多個以前從未發現的成分，統稱為“CatSper通道體”（CatSpermasome）。
螢光顯微鏡下的小鼠精子，CatSper分布於紅色區段
CatSper全稱The cation channel of sperm，是一種分布於精子上的陽離子通道複合物，也是目前公認的精子細胞膜上最重要的鈣離子通道。CatSper一直以來成為了治療男性不育以及開發新型非激素類避孕藥的重要靶點，解析其高解析度三維結構具有十分重要的科學和套用意義。
背景介紹
過去20年來，儘管國內外有眾多課題組聚焦於CatSper的結構研究，但進展極其有限。
“離子通道通常由一個核心組成成分負責運輸離子，稍複雜的通道會有一些輔助性組成成分，我以前研究過的通道最多有5個組成部分。”吳建平說，“但CatSper非常獨特，它陸續被發現的組成部分就有10個，是目前已知成分最複雜的離子通道，研究它的結構具有很大的難度。此前10個已知組成部分均無結構信息被報導。”
在經歷了前期的失敗後，吳建平團隊意識到CatSper可能還存在更多潛在有效成分，它們的缺失導致無法獲得完整的CatSper蛋白。課題組另闢蹊徑，轉而從精子細胞本身著手，通過方法的不斷摸索和最佳化，最終成功純化了鼠源CatSper複合體蛋白。
“相當於傳統的方法是利用細胞複製CatSper，而我們是直接從小鼠精子上去取現成的CatSper。”吳建平說。
之後，依託西湖大學冷凍電鏡平台，他們利用單顆粒三維重構技術解析了其解析度為2.9 ?的三維結構，CatSper的真面目終於呈現在眼前——結構表明，這實際上是一個擁有至少14個組成部分的超級複合物，吳建平團隊將其命名為CatSper通道體（CatSpermasome）。
特點
高清電鏡三維重構圖顯示，CatSper通道體的組成部分交疊環繞，像一個水母，有個大大的“腦袋”露在精子細胞膜外面，攔腰部分插入在細胞膜中間，還有幾條細細的“腿”深入細胞裡面。
