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In silico docking analysis of beta-defensin 20 against cation channel sperm-associated protein 1–4 to predict its role in the sperm maturation

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Asian Journal of Andrology 2023年第4期25卷 528-532页

作者： Luluk Yunaini Linda Erlina Fadilah Fadilah Dwi Ari Pujianto Doctoral Program for Biomedical Sciences Faculty of MedicineUniversitas IndonesiaJakarta 10430Indonesia Department of Medical Biology Faculty of MedicineUniversitas IndonesiaJakarta 10430Indonesia Department of Medical Chemistry Faculty of MedicineUniversitas IndonesiaJakarta 10430Indonesia Bioinformatics Core Facilities Indonesia Medical Education and Research Institute(IMERI)Faculty of MedicineUniversitas IndonesiaJakarta 10430Indonesia

Beta-defensin 20(DEFB20)is widely expressed in the epididymis with gene features involved in epididymal sperm maturation.However,the action mechanism and function of DEFB20 in sperm maturation are still unclear.One of the important roles of beta-defensin is the ion channel activity.The cation channel sperm-associated protein(catsper)alpha is an ion channel protein found on the sperm surface.This study aimed to investigate the interaction between DEFB20 and catsper1–4 protein in relation to the sperm maturation process.Protein sequences were obtained from the National Center for Biotechnology Information(NCBI).Protein modeling and validation were carried out by using the Robetta modeling server and the Ramachandran plot method.Rosetta web server was used for the docking analysis.The results revealed a natural interaction between DEFB20 and catsper1–4.The interaction occurred at the cation channel(close to the casein kinase II),ion transport protein,and kinase c phosphorylation of the catsper1–4 active site.The DEFB20 region interacting with catsper2–4 was the beta-defensin domain,while with catsper1 was the non-beta-defensin domain.Based on the analysis,DEFB20 may interact with catsperαsubunits,particularly CatsSper1,to affect ion channel activity during sperm maturation.

关键词： catsper DEFB20 docking sperm maturation

精索静脉曲张与弱精子症动物模型中精子catsper3和catsper4表达的关系

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福建医科大学学报 2023年第6期57卷 441-447页

作者：陈强肖宏周辉良唐松喜周珊杨鹏福建医科大学附属第一医院男科与性医学科福州350005

目的探讨精索静脉曲张动物模型中精子特异性阳离子通道(catsper)3、catsper4的表达差异,以及精索静脉曲张导致的弱精子症与catsper3、catsper4的关系;并探讨catsper抑制剂对附睾成熟精子的作用。方法建立精索静脉曲张大鼠模型。剪碎... 详细信息

目的探讨精索静脉曲张动物模型中精子特异性阳离子通道(catsper)3、catsper4的表达差异,以及精索静脉曲张导致的弱精子症与catsper3、catsper4的关系;并探讨catsper抑制剂对附睾成熟精子的作用。方法建立精索静脉曲张大鼠模型。剪碎附睾组织,离心收集附睾精子,对大鼠进行精子形态学分析。采用qRT-PCR和Western-blot检测大鼠精子中catsper3、catsper4的表达情况。加入10μmol/L的catsper抑制剂NNC 55-0396与健康大鼠附睾成熟精子孵育24 h, ELISA法检测实验组和对照组精子中腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)含量。结果精索静脉曲张大鼠模型中畸形精子比例较对照组增高,精子数量明显减少。qRT-PCR检测结果可见,实验组的catsper3、catsper4 mRNA水平较对照组升高;但Western-blot检测发现,catsper3、catsper 4蛋白相对表达量较对照组明显降低。通过catsper抑制剂NNC 55-0396处理附睾精子后,其ATP含量无显著变化。结论精索静脉曲张可导致精子数量减少和畸形精子产生,降低精子中catsper3、catsper4蛋白的表达水平,但由于catsper仅影响精子的活力,故认为catsper3、catsper4的蛋白表达下降不能解释弱精子症。

关键词：精索静脉曲张动物模型 catsper 弱精子症 catsper抑制剂

Single Nucleotide Polymorphisms in a Male Infertility-Related Gene catsper

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Journal of Reproduction and Contraception 2004年第1期15卷 27-32页

作者： WeiCHEN HongLI Song-shanJIANG Shi-lingCHEN Fu-qiXING AssistedReproductiveTechniqueCenter NanfangHospitalFirstMilitaryMedicalUniversityGuangzhou510515China MolecularNeurogeneticsUnit MassachusettsGeneralHospitalHarvardMedicalSchoolBuilding14913thStreetCharlestownMA02129

Objective To identify single nucleotide polymorphisms (SNPs) of human catsper gene, themouse homologous gene product, which plays a crucial role in mouse male sterility.Methods We demonstrated a systematic screening of SNPs in coding regions and flankingintronic regions of human catsper gene in a sample subset from a total 210 male individuals byDNA sequencing. Then we used PCR single-strand conformation polymorphism (SSCP) analy-sis to determine the allele frequencies of the possible SNPs among the whole 210 Chinese Hanmale individuals.Results Three SNPs, including two novels, were identified and their allele frequencies weredetermined in the 210 Chinese Han male individuals. These SNPs were assembled into largeSNP database that promises to enable the dissection of the genetic basis of disease.

关键词： catsper infertility sperm motility single nucleotide polymorphisms (SNPs)

精子超活化结构蛋白—catsper表达特性的研究

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精子超活化结构蛋白—Catsper表达特性的研究

作者：杨媛媛南京农业大学

学位级别：硕士

本实验对近年来发现的一种阳离子通道catsper(cation channel of sperm)的基本特性进行了探讨。通过相对半定量RT-PCR和组织免疫化学的方法分析了该蛋白在不同组织中的表达情况及其表达量与个体发育之间的关系，通过免疫荧光方法对该蛋... 详细信息

本实验对近年来发现的一种阳离子通道catsper(cation channel of sperm)的基本特性进行了探讨。通过相对半定量RT-PCR和组织免疫化学的方法分析了该蛋白在不同组织中的表达情况及其表达量与个体发育之间的关系，通过免疫荧光方法对该蛋白在精子上的定位进行了试验，以阐明catsper蛋白的基本表达特性，为研究超活化的机理及调节机制提供基础。本实验分为两部分：一、catsper蛋白在各组织及精子上的表达情况通过RT-PCR和组织免疫化学对catsper蛋白在各组织中和精子上的表达进行了探讨，并对睾丸组织和附睾组织中该蛋白的表达量进行了相对定量分析。结果表明，catsper蛋白特异性的表达于睾丸和附睾组织中，而且在附睾组织中的丰度要大于睾丸组织中的。通过精子免疫荧光化学法对精子上该蛋白的定位进行了试验分析，发现该蛋白主要是定位于精子尾部的主段。本试验为进一步研究catsper对精子超活化的调节提供了依据。二、catsper蛋白表达量与个体发育之间的关系通过相对定量RT-PCR对catsper蛋白随个体发育其表达量的变化情况进行了分析。catsper蛋白的表达量是受到发育所调控的，与个体性成熟之间有密切的关系。发现小鼠catsper蛋白从3周龄开始出现表达，表达量较低，随后表达量随周龄的增长而增加，前几周表达量增加显著(P＜0.05)，6周龄以后表达量增加幅度就变的不显著，本试验为进一步深入研究catsper蛋白的功能提供了基础。

关键词：精子超活化 catsper 免疫荧光 RT-PCR

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catsper与精子超活化

中华男科学杂志 2007年第2期13卷 164-167页

作者：孔丽娟杨媛媛王根林南京农业大学动物科技学院江苏南京210095

精子超活化是受精前精子运动方式发生改变的过程,Ca2+参与这一过程,诱导精子鞭毛发生不对称运动。catsper是近来发现的一类仅存于精子鞭毛上的阳离子通道,作为Ca2+内流的通道参与精子超活化过程。现就目前catsper在小鼠上的研究现状,对... 详细信息

精子超活化是受精前精子运动方式发生改变的过程,Ca2+参与这一过程,诱导精子鞭毛发生不对称运动。catsper是近来发现的一类仅存于精子鞭毛上的阳离子通道,作为Ca2+内流的通道参与精子超活化过程。现就目前catsper在小鼠上的研究现状,对其蛋白结构、分布、在精子超活化过程中调节Ca2+的作用以及尚待解决的问题作一综述。

关键词： catsper 精子超活化 cAMP 信号转导小鼠

Single Nucieotide Polymorphisms in a male infertility-related cene catsper

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Asian Journal of Andrology 2004年第3期6卷 258-258页

作者： WeiChen Song-ShanJiang Shi-LingChen Fu-QiXing AssistedReproductiveTechniqueCenter.NanfangHospital FirstMilitaryMedicalUniversityGuangzhou510515China MolecularNeurogeneticsUnit MassachttsettsGeneralHospitalHarvardMedicalSchoolCharlestownMA02129USA

Aim: To identify the single nucleotide polymorphisms (SNPs) of human catsper gene, the mouse homologous gene product. Methods: A systematic screening of SNPs in coding regions and flanking intronic regions of human catsper gene in a sample subset from 210 Chinese Han males by DNA sequencing was demonstrated. PCR single-strand conformation polymorphism (SSCP) analysis was used to determine the allele frequencies of the possible SNPs. Results: Three SNPs, including two novels, were identified and their allele frequencies determined in 210 males. These SNPs were assembled into large SNP database that permits the analysis of the genetic basis of different diseases.

关键词： catsper infertility sperm motility single nucleotide polymorphisms

精子超活化结构蛋白——catsper表达特性研究

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中华男科学杂志 2006年第8期12卷 675-680页

作者：杨媛媛王根林南京农业大学动物科技学院江苏南京210095

目的：catsper是精子特有的一种阳离子通道蛋白，对于精子超活化有重要的调节作用，为进一步了解其表达特性，本文主要研究其组织特异性表达及表达规律。方法：运用RT-PCR和免疫组织化学方法分析catsper在2-8周龄昆明小鼠睾丸、附睾等8... 详细信息

目的：catsper是精子特有的一种阳离子通道蛋白，对于精子超活化有重要的调节作用，为进一步了解其表达特性，本文主要研究其组织特异性表达及表达规律。方法：运用RT-PCR和免疫组织化学方法分析catsper在2-8周龄昆明小鼠睾丸、附睾等8种组织中的表达情况，在精子上的精确定位以及随发育阶段变化表达量的变化。结果：catsper特异性地表达于睾丸和附睾组织上；主要定位于精子尾部的主段；catsper的表达量受到发育阶段的调控，该蛋白表达量随个体发育周龄的增长而呈增加的趋势，于3周龄开始检测到它的表达，随后表达量显著增加至6周龄，以后逐渐增长至一个平台期。结论：小鼠的catsper基因特异性地表达于睾丸和附睾上，并且主要位于精子尾部的主段，其表达量与小鼠的发育阶段有密切的关系。

关键词：精子超活化 catsper RT-PCR 睾丸小鼠

Sperm Chemotaxis in Marine Invertebrates and Mammals

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Reproductive and Developmental Medicine 2017年第2期1卷 115-119页

作者： Kang Hang Zhao Na Cheng Yi-Min Zeng Xu-Hui Institute of Life Science and School of Life Science Nanchang UniversityNanchangJiangxi 330031China Key Laboratory of Reproductive Physiology and Pathology in Jiangxi Province NanchangChina Jiangxi Provincial Collaborative Innovation Center for Cardiovascular Digestive and Neuropsychiatric DiseasesNanchangChina

Sperm respond to multiple chemical factors derived from the eggs and reorient their migratory direction–a process called chemotaxis.The chemotaxis of sperm in marine invertebrates has been established well.A couple of ion channels and enzymes are involved in the signal transduction pathway of sperm chemotaxis.In contrast,the mechanism of sperm chemotaxis in mammals is still rudimentary.Although much less is known about the chemotaxis of mammalian sperm,the feature of chemotaxis has been utilized to recruit sperm at the optimum functional state,which may improve the efficiency of assisted reproductive technology.In this review,we summarize potent chemoattractants and molecular regulatory mechanism in marine invertebrates and mammals and discuss the application of chemotaxis in clinical treatment.

关键词： catsper Chemoattractant Chemotaxis Sperm Fertilization

精子特异性钙通道catsper的结构和功能

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医学综述 2010年第6期16卷 817-819页

作者：罗少波胡海翔贾金铭中国人民解放军空军总医院男科中心北京100142 中国中医科学院广安门医院男科北京100053

精子钙离子通道catsper是近年来发现的精子特异性钙离子通道,对男性不育症的诊治有重要作用。catsper家族4个成员的空间结构非常相似,可能通过其C末端的"蛋白质-蛋白质"结构组成一个具有生物学功能的四聚体钙离子通道。另外,catsper1和C... 详细信息

精子钙离子通道catsper是近年来发现的精子特异性钙离子通道,对男性不育症的诊治有重要作用。catsper家族4个成员的空间结构非常相似,可能通过其C末端的"蛋白质-蛋白质"结构组成一个具有生物学功能的四聚体钙离子通道。另外,catsper1和catsper2定位于精子尾部线粒体上,对精子的运动作用明显;catsper3和catsper4定位于精子头部,对精子超活化、穿卵等功能起作用。

关键词： catsper 离子通道结构和功能精子