研究揭示RNF20在卵母细胞减数分裂过程中的重要功能

RNF20在多种组织和细胞类型中高度表达并发挥重要的作用。前期研究发现在精母细胞减数分裂过程中，RNF20介导的H2B泛素化修饰通过促进染色质的松散状态调控减数分裂重组过程。与精子发生过程不同的是，卵母细胞减数分裂会出现两次阻滞和再启动的特殊事件，RNF20在卵母细胞减数分裂及成熟过程中的这一特殊阶段的作用机制尚不明确。2024年1月19日，中国科学院动物所、北京干细胞与再生医学研究院李卫、王震波和广东省第二人民医院孙青原共通讯在ADVANCED SCIENCE期刊发表题为“RNF20 Regulates Oocyte Meiotic Spindle Assembly by Recruiting TPM3 to Centromeres and Spindle Poles”的研究论文，揭示了RNF20在卵母细胞减数分裂过程中的重要功能，并阐明其调控卵母细胞纺锤体组装的作用机制。

该研究首先发现在卵母细胞减数分裂过程中，RNF20定位于卵母细胞纺锤体两极和着丝粒上。小鼠卵母细胞中特异敲除RNF20导致纺锤体组装异常，染色体排列紊乱，减数分裂过程阻滞在MI阶段，雌鼠卵母细胞不能正常受精，进而导致雌鼠不孕。

进一步研究发现RNF20敲除并不影响卵母细胞中H2Bub的蛋白水平。RNF20泛素连接酶酶活性位点突变并不影响其定位在纺锤体两极和着丝粒上，并且该突变体可部分挽救由于RNF20缺失导致的纺锤体组装异常和染色体排列紊乱。这些研究结果说明RNF20在卵母细胞中的功能并不依赖于其泛素连接酶活性。进而发现RNF20与TPM3共定位于卵母细胞纺锤体两极和着丝粒上。在RNF20缺失的卵母细胞中，TPM3不能被招募到纺锤体两极和着丝粒。而TPM3敲降后导致纺锤体组装异常，染色体排列紊乱，与RNF20敲除后表型一致。

综上，该研究首次阐述了RNF20在卵母细胞减数分裂过程中的作用机制。阐明了RNF20调控卵母细胞纺锤体组装和染色体排列的下游调控机制。本研究的结果充实了生殖生物学和细胞生物学的基本知识，加深了我们对卵母细胞纺锤体组装机制的理解。

Figure 1. The localization of RNF20 during mouse oocyte meiotic maturation.

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202306986