Nucleoporine NUP210L und BAF-Paralog BAF-L gewährleisten gemeinsam die Mikrotubuli-Organisation und die nukleare Integrität in Spermatiden

Zusammenfassung Während der Spermiogenese differenzieren haploide runde Spermatiden zu Spermatozoen. Dies umfasst die nukleare Elongation, die Chromatinverdichtung, die Reduktion des Zytoplasmas sowie die Bildung des Akrosoms und des Flagellums. Diese Ereignisse werden von zytoskelettalen Elementen - Akroplaxom und Manchette - orchestriert, die an die Kernhülle (NE) angeheftet sind, mit Ausnahme des kaudalen Pols, wo sich die Kernporenkomplexe (NPCs) verschieben, um eine dichte Anordnung zu bilden. Hier verwenden wir einen genetischen Zerlegungsansatz, um die Funktion an der kaudalen NE zu enthüllen, durch die Studie von zwei spermatidspezifischen Proteinen, deren humane Orthologe dort erhalten bleiben, während die Spermatiden sich elongieren: NUP210L, eine transmembranäre Nucleoporin, und BAF-L, Paralog und Interaktor des Chromatinproteins BAF. Bei Mäusen hat die Inaktivierung von entweder BAF-L oder NUP210L keinen Einfluss auf die Fruchtbarkeit. Wir zeigen jedoch hier, dass bei Mäusen, die kein NUP210L haben, zwei Kopien von BAF-L für die Fruchtbarkeit essentiell werden; bei Nup210l −/−, Banf2 +/− oder Nup210l −/− , Banf2 −/− Mäusen bleiben die meisten Spermatiden während der nuklearen Elongation (Schritt 10-11) mit fehlplatzierten NPCs und desorganisierten Manchette-Mikrotubuli stehen, die häufig den Kern vom kaudalen Pol invaginieren. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die NPC-Anordnung und BAF-L/BAF die nukleare Integrität am kaudalen Pol während der Spermatid-Umstrukturierung gewährleisten. Zusammenfassung: Die Nucleoporin NUP210L und der BAF-Paralog BAF-L fungieren redundant während der nuklearen Umstrukturierung von Maus-Spermatiden, um die nuklearen Poren zum Flagellenpol zu konzentrieren, das Manchette-Zytoskelett zu organisieren und die nukleare Invagination durch Mikrotubuli zu verhindern.