哺乳动物精子中段有一个独特的双螺旋结构,叫做线粒体鞘,紧紧地包裹着轴突。

尽管线粒体鞘组织结构显著,但线粒体鞘形成的分子机制尚不清楚。在筛选小鼠功能的证据丰富的基因的过程中,我们发现含有12(ARMC12)的猕猴桃是线粒体鞘形成的基本蛋白。在这里,我们设计了 ARMC12 -无标记的老鼠 ARMC12 进入小鼠及TBC1域成员21( Tbc1d21 -在体内确定ARMC12在线粒体鞘形成中的作用。我们发现缺少ARMC12会导致鞭毛上线粒体的异常弯曲,导致精子运动力降低和雄性不育。精子发生过程中,精子线粒体 ARMC12-空鼠不能在线粒体联锁步骤正常延长破坏异常线粒体卷绕。ARMC12是一种线粒体外周膜蛋白,在培养细胞线粒体之间起着粘附因子的作用。睾丸生殖细胞中的ARMC12与线粒体蛋白MIC60、VDAAC2、VDAAC3以及TBC1D21和GK2相互作用,这是线粒体鞘形成所必需的。

我们还观察到,TbC1D21对于ARMC12和VDAC蛋白在体内的相互作用至关重要。这些结果表明,ARMC12利用完整线粒体膜蛋白VDAAC2和VDAAC3作为连接线粒体的支架,并与TBC1D21合作。因此,我们的研究表明,ARMC12通过与精子线粒体表面上的几种蛋白质的相互作用调节时空线粒体动力学,形成线粒体鞘。