NLRP4E是核苷酸结合寡聚化结构域、富亮氨酸重复序列和含pyrin结构域（NLRP）家族的重要成员，具有调节病理生理过程的能力，被认为是“雌性生育因子”之一，也是卵母细胞减数分裂中不可或缺的典型母体因子。NLRP4E通过调节关键的肌动蛋白帽蛋白类固醇受体共激活因子（SRC）和细胞分裂控制蛋白42同源物（CDC42），在卵母细胞减数分裂中发挥着重要作用。同时，NLRP4E也被视为蛋白皮层下母体复合体（SCMC）的新亚基，有研究表明其对着床前胚胎发育至关重要，但其在卵母细胞减数分裂过程中的具体功能和调控机制仍待进一步澄清。深入研究NLRP4E有望揭示其在生殖过程中的更多作用及潜在应用价值。

安徽医科大学第一医院的张东教授课题组通过构建NLRP4E基因敲除的卵母细胞模型，结合分子生物学、活细胞成像及蛋白质组学等先进技术，全面探讨了NLRP4E在卵母细胞减数分裂过程中通过SRC和CDC42调控肌动蛋白帽的分子机制，为生殖调控网络的研究及生殖障碍治疗提供重要依据。此研究依赖于精准的蛋白相互作用分析，由百泰派克生物科技与安徽医科大学课题组紧密合作。团队采用ThermoFisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合nanoLC-MS/MS技术，提供高效、准确的Co-IP蛋白相互作用分析，确保数据的准确性与可靠性，推动研究的深入开展。

研究方法

1. 建立细胞模型：以雌性小鼠的卵母细胞为研究对象，从卵巢中分离的卵母细胞被体外培养至减数分裂阶段，模拟自然发育过程，为后续研究提供可靠的实验模型。

2. 基因敲低/敲除技术：通过基因敲除技术构建NLRP4E缺失模型，观察肌动蛋白帽形成的变化，并对比敲除组与正常组的差异，分析NLRP4E对减数分裂的影响。

3. 蛋白荧光检测：采用免疫荧光染色结合共聚焦显微镜观察NLRP4E、SRC、CDC42及肌动蛋白等相关蛋白在卵母细胞中的表达分布情况。

4. 蛋白互作检测：通过免疫共沉淀（Co-IP）技术分析NLRP4E与SRC、CDC42等相关蛋白的相互作用，确定可能存在的直接或间接关联。

研究结果

1. NLRP4E在卵母细胞中的表现：研究团队制备了一系列单克隆抗体并进行了验证，发现NLRP4E在卵母细胞中是主要蛋白，且在卵巢中逐渐增加，表明其在卵母细胞中的重要性。

2. NLRP4E敲低对减数分裂及质量的影响：通过siRNA转染技术敲低NLRP4E，研究发现其导致染色体分散、纺锤体紊乱及线粒体聚集异常，显著降低了受精率。

3. NLRP4E敲低影响肌动蛋白帽形成：异常染色体提示NLRP4E与肌动蛋白帽形成的关系。结果显示，NLRP4E敲低过程中，在极体挤压时肌动蛋白帽区的Arp3强度降低。

4. NLRP4E的激活机制：研究发现NLRP4E经过S429和T430位点的磷酸化后被激活，并参与肌动蛋白帽的形成。

5. 免疫共沉淀方法探索p-NLRP4E的作用：检测表明GRIN1和GANO1与NLRP4E相互作用，调节SRC和CDC42的磷酸化，进而影响肌动蛋白帽的组装。

6. 体外分析NLRP4E与SRC的关系：结果表明在NLRP4E敲低的MII卵母细胞中，SRC-mRNA注射能够恢复帽的形成，显示出二者的功能重叠。

研究结论

研究表明，GRIN1和GNAO1通过磷酸化NLRP4E关键位点，促进其在肌动蛋白帽区的活性以及SRC的激活。此研究深化了我们对卵母细胞减数分裂过程中调控机制的理解，为相关生殖疾病（例如由于卵子质量问题导致的不孕不育）的病因研究和治疗策略开发提供了理论依据。

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