精子核周层（Perinuclear theca, PT）是紧紧包裹精子细胞核的一层特殊细胞骨架，在结构上可划分为顶体下层板（Subacrosomal region, SAR）和顶体后区域（Postacrosomal region, PAR）两个连续的部分。目前已经发现了许多PT特异表达的蛋白，如Calicin、Cylicin-I、Cylicin-II、ACTRT1、CAPZA3、ACTL7A、PAWP、PLCζ等。但是，由于缺乏基因敲除动物模型，PT的生理功能尚不清楚。

2022年7月5日，北京师范大学生科院565net必赢陈苏仁研究组在Cell Press旗下细胞生物学权威期刊《细胞报告》（Cell Reports）在线发表了题为The perinuclear theca protein Calicin helps shape the sperm head and maintain the nuclear structure in mice的研究论文（Article）。

这项研究首先制作了Ccin-GFP原位敲入小鼠模型，来揭示Calicin蛋白在体内的动态变化规律。研究发现，Calicin蛋白在睾丸延长型精子细胞中定位于顶体下层板（Subacrosomal region, SAR），在精子成熟后转运到顶体后区域（Postacrosomal region, PAR），且Calicin蛋白的表达依赖于顶体的正常形成。Calicin蛋白具有BTB/BACK和6个Kelch结构域，能够形成同源聚体，并与其他PT蛋白存在广泛的互作关系，提示Calicin可能是PT形成的组织中心之一。为了揭示Calicin和PT结构的生理功能，研究人员继而制作了Ccin基因敲除（Ccin-KO）小鼠，发现Ccin-KO小鼠雄性不育，且精子细胞核出现了明显的表面塌陷，核内DNA发生严重的损伤，表明PT蛋白Calicin具有保护精子细胞核的生理功能。Ccin-KO小鼠精子细胞核表面塌陷发生于核浓缩期，此时的精子细胞正在承受着内力（来源于精子领Manchette）和外力（来源于睾丸支持细胞F-actin环）共同的形态塑造。Calicin敲除导致顶体下层板的蛋白变化和结构疏松，失去了保护细胞核免受塑形力损伤的防护作用。

该项研究得到科技部国家重点研发计划（2019YFA0802101）和细胞增殖及调控生物学教育部重点实验室开放基金的资助。文章还特别致谢实验技术中心刘进、席超等老师的支持与帮助。565net必赢陈苏仁副教授为该论文的通讯作者，博士生张小真为第一作者，565net必赢细胞增殖及调控生物学教育部重点实验室为唯一完成单位。

论文链接

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(22)00843-9