深圳子科生物報(bào)道：在減數(shù)分裂中，細(xì)胞聯(lián)會(huì)復(fù)合體（synaptonemal complex，SC）介導(dǎo)同源染色體排列，并在同源重組中發(fā)揮重要作用，從而促進(jìn)染色體的精確分離。

同源染色體配對(duì)并進(jìn)行交叉重組涉及包括雙鏈斷裂（DSBs）、在斷裂處5’端的核外溶解切除術(shù)以及鏈侵入同源染色體的染色體單體等幾個(gè)步驟，其中少不了SC的維穩(wěn)。當(dāng)聯(lián)會(huì)復(fù)合蛋白2和3（SYCP2和SYCP3）開始形成軸元件（AEs）時(shí)，多蛋白SC結(jié)構(gòu)在細(xì)線期開始形成。隨后的合線期當(dāng)同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，在SYCP1和其他包括聯(lián)會(huì)復(fù)合體中心元件1（SYCE1）、SYCE2、SYCE3、睪丸表達(dá)12（TEX12）和SIX6OS1在內(nèi)的五個(gè)已知的中心元件（CEs）的幫助下，側(cè)元件（LEs）由橫絲連接而成。

來自敲除Sycp2或Sycp3小鼠的精母細(xì)胞在軸向形成方面表現(xiàn)出嚴(yán)重異常，來自缺乏Sycp1、Syce1、Syce2、Syce3、Tex12和Six6os1的小鼠精母細(xì)胞出現(xiàn)完全的聯(lián)合失敗，因此缺乏完全的交叉。在這些組分中，SYCP1、SYCE1、SYCE3和SIX6OS1被認(rèn)為是啟動(dòng)SC組裝的原因，而SYCE2和TEX12則構(gòu)成了異八聚體復(fù)合體，對(duì)聯(lián)合延長(zhǎng)至關(guān)重要。

因此，迄今為止，人們只知道上述這些蛋白質(zhì)對(duì)SCs的正確形成是必不可少的。

山東大學(xué)生殖醫(yī)學(xué)研究中心陳子江教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合香港大學(xué)的Kui Liu教授、武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的羅孟成教授以及中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所的李勁松研究員等同事，本月在《Nucleic Acids Research》雜志發(fā)表了題為“SCRE serves as a unique synaptonemal complex fastener and is essential for progression of meiosis prophase I in mice”的文章，首次確認(rèn)了一種新蛋白，聯(lián)會(huì)復(fù)合物加固元件（synaptonemal complex reinforcing element，SCRE）是維持小鼠第一次減數(shù)分裂期間SC完整性的關(guān)鍵之一。

與其他已知的具有連續(xù)表達(dá)模式的SC組分不同，Scre表現(xiàn)為沿著同源染色體的聯(lián)會(huì)軸以離散焦點(diǎn)模式稀疏分布，只在合線期和減數(shù)分裂前期的早期二倍體階段表達(dá)。

小鼠的Scre基因由13.67kb組成，位于第五號(hào)染色體上，有6個(gè)外顯子，ATG位于第2外顯子，TGA終止密碼子位于第六外顯子，課題組委托賽業(yè)生物利用CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因組編輯系統(tǒng)創(chuàng)建條件性敲除小鼠。以外顯子3和6為目標(biāo)靶位，通過將gRNA和 Cas9 mRNA注入C57BL/6小鼠受精卵內(nèi)，獲得了兩個(gè)突變品系，其中一個(gè)品系缺失5005個(gè)堿基加1個(gè)單點(diǎn)突變（A＞T）；另一個(gè)品系缺失4982個(gè)堿基加11個(gè)點(diǎn)突變。Scre雜合子小鼠雜交，可以產(chǎn)生孟德爾比率的健康后代。

無論是雄性小鼠還是雌性小鼠，缺失Scre都會(huì)導(dǎo)致生殖細(xì)胞死亡和不孕不育，在合線期，研究人員觀察到Scre的缺失使減數(shù)分裂崩塌。共轉(zhuǎn)染GFP-Scre質(zhì)粒與已知的CE蛋白編碼cDNA發(fā)現(xiàn)，SCRE與SYCP1、SYCE3之間存在相互作用。研究人員認(rèn)為，Scre的功能是增強(qiáng)CEs的完整性，從而穩(wěn)固SC，確保減數(shù)分裂細(xì)胞周期進(jìn)展。

這項(xiàng)研究表明，SCRE是一種全新的加固蛋白，與其他已知的SC蛋白（包括SYCP1、SYCE1、SYCE2、SYCE3、SIX6OS1和TEX12）不同，在小鼠缺乏SCRE時(shí)，SC可以形成，但迅速崩塌，完全無法形成減數(shù)分裂交叉，導(dǎo)致雌雄小鼠不孕不育。因此，雖然SC的組裝啟動(dòng)不需要它，但其對(duì)SC的穩(wěn)定時(shí)必不可少的。

原文檢索：SCRE serves as a unique synaptonemal complex fastener and is essential for progression of meiosis prophase I in mice