Найден белок, необходимый для оплодотворения

23.04.201411760

Исследователи из Института Сангера Wellcome Trust (Wellcome Trust Sanger Institute, Великобритания) выявили взаимодействующие друг с другом белки на поверхности сперматозоида и яйцеклетки, необходимые для начала новой жизни. Эти белки, позволяющие яйцеклетке и сперматозоиду распознать друг друга, открывают новые возможности для лечения бесплодия и разработки новых контрацептивов.

Белок изумо (Izumo), расположенный на поверхности сперматозоида, был открыт в 2005 г. японским исследователем и назван так в честь японского свадебного алтаря, но его партнер со стороны яйцеклетки, необходимый для сияния гамет (половых клеток), оставался неизвестным до настоящего времени.

Группа британских исследователей обнаружила белок, располагающийся на поверхности яйцеклетки и взаимодействующий с изумо. Найденный белок был назван джуно (Juno) в честь древнеримской богини плодородия и брака.

«Мы разгадали давнюю загадку биологии, найдя молекулы, расположенные на сперматозоиде и яйцеклетке, необходимые для взаимодействия гамет друг с другом в момент зачатия, - говорит доктор Гэвин Райт (Gavin Wright), главный автор, сотрудник Института Сэнджера, - Без этого ключевого взаимодействия оплодотворение не может произойти. Полученные данные мы сможем использовать в лечении бесплодия и при разработке новых контрацептивов».

Исследователи создали искусственную форму белка изумо и использовали ее для выявления связывающего партнера на поверхности яйцеклетки. При помощи этого подхода они установили, что изумо, находящийся на сперматозоиде, взаимодействует с белком джуно, находящимся на яйцеклетке, инициируя процесс оплодотворения.

Для подтверждения функции белка исследователи создали линию мышей, на поверхности яйцеклеток которых отсутствовал джуно. Такие мыши оказались бесплодны, поскольку их яйцеклетки не связывались со сперматозоидами, что подтвердило необходимость белка джуно для обеспечения фертильности самок мышей. Аналогично, самцы мышей, у которых отсутствовал изумо, также являются бесплодными, что указывает на роль белка в фертильности самцов.

«Пара изумо – джуно стала первой обнаруженной среди всех организмов, обеспечивающей взаимодействие при распознавании яйцеклетки и сперматозоида, - рассказывает доктор Энрика Бианчи (Enrica Bianchi), первый автор публикации, сотрудник фонда Wellcome Trust, - Связывание двух белков очень слабое, что, вероятно, объясняет, почему оно оставалось загадкой на протяжении многих лет».

«Ранее проделанная в лаборатории работа подвела нас к ожиданию слабого взаимодействия, чем в дальнейшем мы руководствовались при дизайне наших экспериментов. В конце концов, это сработало», - говорит Бианчи.

Исследовательская команда установила, что после первого этапа оплодотворения происходит внезапная потеря белка с поверхности яйцеклетки, через 40 минут белок не определяется. Возможно, это объясняет, почему яйцеклетка, оплодотворенная одним сперматозоидом, блокирует свою способность распознавать остальные сперматозоиды. Это предотвращает формирование эмбрионов, оплодотворенных более чем одним сперматозоидом.

В настоящее время группа исследователей обследует бесплодных женщин, чтобы установить, являются ли дефекты рецептора джуно причиной бесплодия. Если это так, то простой генетический скрининг дал бы возможность подобрать соответствующее лечение для женщин, пытающихся зачать естественным образом, позволив снизить стоимость и стресс, часто сопровождающий вспомогательное лечение бесплодия.

Оплодотворение in vitro. (фото: Image courtesy of Wellcome Trust Sanger Institute)

По материалам Wellcome Trust Sanger Institute

Оригинальная статья:
Enrica Bianchi, Brendan Doe, David Goulding, Gavin J. Wright. Juno is the egg Izumo receptor and is essential for mammalian fertilization. Nature, 2014; DOI: 10.1038/nature13203


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей