構造生物学：哺乳類精子の陽イオンチャネル複合体の構造

精子の陽イオンチャネル（CatSper）は、精子の運動性と稔性に必須である。CatSperは、ポアを形成するタンパク質CATSPER1–4と複数の補助サブユニット（CATSPERβ、γ、δ、、ζおよびEFCAB9を含む）から構成されている。今回我々は、マウス精子から単離したCatSper複合体のクライオ電子顕微鏡構造を報告する。細胞外から見ると、CATSPER1–4は反時計回りの配置に従っていて、通常のドメイン交換型電位依存性イオンチャネルの折りたたみに一致している。補助サブユニットであるCATSPERβ、γ、δ、は、おのおの1個の膜貫通セグメントと大型の細胞外ドメインを含んでおり、これらが作り出す大型テント様の構造は、CATSPERβ、γ、δ、がそれぞれ、CATSPER4、1、3、2と相互作用することで、複合体全体を安定化している。我々の電子顕微鏡マップから、例えば有機陰イオン輸送体SLCO6C1のような、これまで性質が未知だったいくつかの構成要素が明らかになった。我々は、このチャネル–輸送体超複合体をCatSpermasomeと命名した。今回報告したCatSpermasomeの集合と構成の詳細により、雄性不妊のCatSpermasome関連治療と非ホルモン避妊薬開発のための基盤が示された。

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