マウスの精子形成中の核エンベロープのリモデリング：生殖系列ラミンB3の後期発現と再分布

ラミンは、構造核エンベロープ（NE）タンパク質のマルチギーンファミリーのメンバーです。分化した哺乳類の体細胞は、ラミンA、C、B1、およびB2を発現します。哺乳類の精子形成細胞の核層の組成と組織は、ラミンB1と2つの短い生殖系統特異的アイソフォーム、すなわちラミンB3およびC2を発現するため、体細胞細胞の組成とは大きく異なります。ここでは、マウスの精子形成中のラミンB3の発現パターンと局在について詳細に説明します。RT-PCR、免疫ブロッティング、および免疫蛍光顕微鏡を組み合わせることにより、ラミンB3が精子形成中に選択的に発現することを示しています（すなわち、精子形成の緩和後段階）。丸い精子細胞では、ラミンB3は核周辺、特に核形成にも分布しています。精子形成の過程で、ラミンB3は、精子性核の後極に徐々に集中するため、再分配されます。我々の結果は、哺乳類の精子形成中に、核層はB型アイソフォームのみ、つまりユビキタスラミンB1と生殖細胞特異的ラミンB3で構成されていることを示しています。ラミンB3は、哺乳類のラミンの最初の例であり、精子形成の衰弱後の段階で選択的に発現します。

Lamins are members of a multigene family of structural nuclear envelope (NE) proteins. Differentiated mammalian somatic cells express lamins A, C, B1, and B2. The composition and organization of the nuclear lamina of mammalian spermatogenic cells differ significantly from that of somatic cells as they express lamin B1 as well as two short germ line-specific isoforms, namely lamins B3 and C2. Here we describe in detail the expression pattern and localization of lamin B3 during mouse spermatogenesis. By combining RT-PCR, immunoblotting, and immunofluorescence microscopy, we show that lamin B3 is selectively expressed during spermiogenesis (i.e., postmeiotic stages of spermatogenesis). In round spermatids, lamin B3 is distributed in the nuclear periphery and, notably, also in the nucleoplasm. In the course of spermiogenesis, lamin B3 becomes redistributed as it concentrates progressively to the posterior pole of spermatid nuclei. Our results show that during mammalian spermiogenesis the nuclear lamina is composed of B-type isoforms only, namely the ubiquitous lamin B1 and the germline-specific lamin B3. Lamin B3 is the first example of a mammalian lamin that is selectively expressed during postmeiotic stages of spermatogenesis.