中科院****解析精子发生调控机制

　　

生物通报道：八月二十五日，来自中国科技大学、中科院上海生命科学研究院生物化学和细胞生物学研究所、上海科技大学等处的研究人员，在国际著名遗传学期刊《PLOS Genetics》在线发表题为“CCNYL1, but Not CCNY, Cooperates with CDK16 to Regulate Spermatogenesis in Mouse”的研究成果。延伸阅读：繁殖后代不仅仅是精子赛跑。

本文通讯作者是中国科技大学、中科院上海生命科学研究院和上海科技大学的吴家睿教授和上海科技大学生命科学与技术学院的助理教授岑慧枝（Winnie Waichi Shum）。吴家睿教授1982年毕业于中山大学，1985年在中科院遗传研究所获硕士学位，1994年博士毕业于瑞士苏黎世联邦理工学院，1994年10月在纽约州立大学卫生科学中心从事博士后研究，1997年10月起，在中科院上海生化所从事细胞分子生物学研究工作。1998年入选中科院“****”，同年获得国家自然科学基金委杰出青年基金项目支持。现任上海科技大学生命科学与技术学院院长，中国科学院上海高等研究院副院长，中国科学院系统生物学重点实验室主任。岑慧枝博士，1998年本科毕业于香港浸会大学化学专业，2001年博士毕业于香港中文大学，先后在英国斯特拉斯克莱德大学、香港中文大学、哈佛大学医学院从事博士后研究，2009年至2013年在哈佛大学医学院任讲师。2013年11月加入上海科技大学生命科学与技术学院，任助理教授。

Cyclin Y-like 1（Ccnyl1）是一个新发现的细胞周期蛋白家族成员，蛋白质序列与周期蛋白Y（CCNY）具有高度的相似性。然而，Ccnyl1在各种生物中的功能，还没有得以很好的表征。在这项研究中，研究人员发现，Ccnyl1在小鼠睾丸中表达最丰富，比Ccny的水平高出大约七倍。雄性Ccnyl1 -/-小鼠是不育的，而雄性和雌性的Ccny-/-小鼠，表现出正常的生育能力。

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这些结果表明，Ccnyl1，而不是Ccny，对于男性生育是不可缺少的。从Ccnyl1- / -小鼠获得的精子，表现出明显受损的运动性，并表现一个薄的环形区和/或弯头。该研究小组发现，这个蛋白，而不是mRNA，细胞周期蛋白依赖性激酶16（CDK16）的水平，在Ccnyl1-/-小鼠的睾丸是下降的。进一步的研究表明，CCNYL1可与CDK16相互作用，这种相互作用可互动地提高这两种蛋白质的稳定性。而且，这种相互作用可提高CDK16的激酶活性。

此外，研究人员观察到，当CCNYl1存在时，CDK16的磷酸化水平发生改变。研究人员通过质谱分析法确定了CDK16的磷酸化位点，并表明，CDK16的N端区域的多个磷酸化修饰，对于CCNYL1结合和CDK16激酶活性的调节，是必不可少的。因此，这些研究结果指出，CCNYL1通过与CDK16的相互作用和调节，在精子发生的调控过程中，发挥一个先前未确认的作用。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
CCNYL1, but Not CCNY, Cooperates with CDK16 to Regulate Spermatogenesis in Mouse
Abstract: Cyclin Y-like 1 (Ccnyl1) is a newly-identified member of the cyclin family and is highly similar in protein sequences to Cyclin Y (Ccny). However, the function of Ccnyl1 is poorly characterized in any organism. Here we found that Ccnyl1 was most abundantly expressed in the testis of mice and was about seven times higher than the level of Ccny. Male Ccnyl1-/- mice were infertile, whereas both male and female Ccny-/- mice displayed normal fertility. These results suggest that Ccnyl1, but not Ccny, is indispensable for male fertility. Spermatozoa obtained from Ccnyl1-/- mice displayed significantly impaired motility, and represented a thinned annulus region and/or a bent head. We found that the protein, but not the mRNA, level of cyclin-dependent kinase 16 (CDK16) was decreased in the testis of Ccnyl1-/- mice. Further study demonstrated that CCNYL1 interacted with CDK16 and this interaction mutually increased the stability of these two proteins. Moreover, the interaction increased the kinase activity of CDK16. In addition, we observed an alteration of phosphorylation levels of CDK16 in the presence of CCNYL1. We identified the phosphorylation sites of CDK16 by mass spectrometry and revealed that several phosphorylation modifications on the N-terminal region of CDK16 were indispensable for the CCNYL1 binding and the modulation of CDK16 kinase activity. Our results therefore reveal a previously unrecognized role of CCNYL1 in regulating spermatogenesis through the interaction and modulation of CDK16.