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DNA甲基转移酶Dnmt3a和Dnmt3b对哺乳动物胚胎发育和配子发生过程中甲基化谱式的建立起着非常重要的作用。基因组内非均匀分布的DNA甲基化谱式可能是通过甲基转移酶与其它分子的时空特异的相互作用来实现的。本实验室的前期工作证实了RIM-BP3和MPc2是Dnmt3a的两个相互作用蛋白。为了研究二者在胚胎发育和配子发生过程中的功能以及与Dnmt3a相互作用的生理意义，我们分别制备了RIM-BP3和MPc2基因的敲除小鼠，并对突变小鼠的表型进行了分析。 第一部分 RIM-BP3在小鼠精子发生过程中的功能研究 RIM-BP3属于RIM-BP(RIM-binding protein)蛋白家族，该家族的另外两个成员RIM-BP1和RIM-BP2在脑组织中高表达，被认为是接头分子(adaptor)，参与神经细胞中囊泡融合与释放的过程。我们的研究发现RIM-BP3主要在小鼠雄性生殖系细胞中表达，定位于精子领(manchette)上。RIM-BP3敲除的雄性小鼠精子头部形态异常，如核畸形(deformed nucleus)和顶体脱离(detachedacrosome)，最终导致雄性不育。而成熟精子整体基因组水平和代表性的3个父本印迹基因(imprinted genes)的甲基化谱式并没有异常。进一步免疫共沉淀和质谱分析发现在精子变形过程中起到非常重要作用的精子领结合蛋白Hook1与RIM-BP3相互作用。引起小鼠azh(abnormal spermatozoon head)表型的Hook1截短突变体丧失了与RIM-BP3相互作用的能力。而且，RIM-BP3和Hook1的突变小鼠具有一些共同的表型，如精子细胞中精子领的异位分布(ectopicpositioning)，而这也是造成精子头部异常的潜在原因之一。这些发现暗示RIM-BP3通过与Hook1相互作用，在精子领的发育和功能方面都发挥了不可或缺的作用。因为精子细胞形态结构的异常是导致精子功能异常的原因之一，对RIM-BP3的功能研究为解释雄性不育的机制提供了一定的线索。 第二部分 Polycomb家族蛋白MPc2在小鼠胚胎发育和雌性配子发生过程中的功能研究 MPc2是果蝇Polycomb家族成员Pc在小鼠中的同源蛋白之一，该家族蛋白具有较高的保守性，在转录抑制、X染色体随机失活和组蛋白修饰信号的识别等方面具有重要功能。我们的前期工作发现，MPc2能够与DNA甲基转移酶Dnmt3a相互作用，并可在体内和体外促进Dnmt3a的SUMO(small ubiquitin-relatedmodifier)化修饰水平。MPc2全身性敲除的纯合小鼠表现为新生致死，其胸腺发育不良，暗示纯合鼠新生致死的原因可能是器官发生的障碍。目前我们正在分析条件敲除MPc2基因的胸腺细胞和生长期卵母细胞，希望揭示MPc2在胸腺发育过程中的作用机制以及在卵子发生方面的功能。