2021年5月28日,Developmental Cell在线发表了中国科学院生物物理研究所苗龙课题组题为"Membrane-contact site-dependent cholesterol transport regulates Na+/K+-ATPase polarization and spermiogenesis in Caenorhabditis elegans"的研究论文,该论文揭示了以膜接触位点为平台进行的胆固醇非囊泡型逆向转运,进而调节线虫精子激活运动过程中钠钾ATPase极性分布的分子机制,鉴定了两个精子发生特异表达的钠钾ATPase编码基因nkb-2(调节亚基)和capt-4(功能亚基)并探讨了钠钾ATPase离子泵维持精子细胞内离子稳态影响精子激活运动的调控机理。
同时,该研究重点解析了NKA在精子激活过程中极性分布的调控机制,发现NKA与质膜胆固醇存在共转运现象,精子细胞的电镜超微结构显示胞内膜细胞器MO头部与质膜之间形成稳定的膜接触位点,并且其它组织细胞中调节胆固醇/PI4P转运的关键蛋白如OSBP/OBR-4、VAP/VPR-1、SAC-1等在线虫精子中均有表达且定位于MO头部,以PI(4,5)P2为底物产生PI4P的肌醇5-磷酸酶CIL-1对于线虫精子的激活运动也是必需的(Bae et al., 2009),CIL-1突变后可导致精子激活时NKA不能转运至MO融合孔,提示膜接触位点PI4P的降低抑制了离子泵蛋白的转运,进而影响了细胞极性的维持和细胞运动能力的获得。