Karolinska Institutet가 주도한 새로운 연구에서 연구진은 난자가 수정된 후 난자를 둘러싼 막이 조여져 추가 정자의 진입을 기계적으로 막고 이후 배아의 사멸을 방지한다는 사실을 밝혔습니다. 또한 난자막 단백질의 돌연변이가 여성 난임을 일으킬 수 있으며, 궁극적으로 새로운 피임법으로 이어질 가능성도 설명했습니다. 이 연구는 Cell에 게재되었습니다.
포유류의 수정은 정자가 난자막에 부착하면서 시작됩니다. 난자막은 정자가 통과해 난자와 융합해야 하는 섬유성 세포외 피막입니다. 국제 연구팀은 수정 과정에서 난자와 정자의 상호작용을 조절하는 난자막 섬유의 핵심 구성 요소인 ZP2의 구조와 기능을 이제 상세히 규명했습니다.
“첫 번째 정자가 난자에 들어간 후 ZP2가 절단된다는 사실은 알고 있었으며, 이 과정으로 난자막이 단단해져 다른 정자가 통과할 수 없게 되는 원리를 설명했습니다.” 연구를 이끈 Karolinska Institutet 생명과학·영양학과 교수 Luca Jovine은 말했습니다. “이는 여러 정자가 하나의 난자와 융합하는 다정자 수정(polyspermy)을 막습니다. 다정자 수정은 배아에 치명적입니다.”
수정 후 난자막의 변화는 자궁에 착상할 때까지 발달 중인 배아를 보호하므로 여성의 가임력에도 필수적입니다. 이러한 지식은 난자막 형성을 방해하는 비호르몬성 피임법 개발에 도움이 될 수 있습니다. 또한 이 연구는 난자막과 관련된 여성 난임의 형태도 설명합니다.
“난자막 단백질을 암호화하는 유전자의 돌연변이는 여성 난임을 일으킬 수 있으며, 이러한 돌연변이가 점점 더 많이 확인되고 있습니다.” Luca Jovine은 설명했습니다. “우리 연구가 여성 난임 진단을 지원하고, 의도하지 않은 임신을 예방하는 데 잠재적으로 도움이 되기를 바랍니다.”
또한 이 연구는 이전에 정자 수용체로 여겨졌던 ZP2의 한 영역이 정자가 난자에 부착하는 데 필요하지 않다는 사실을 밝혔습니다. 이에 따라 난자막에서 실제 정자 수용체가 무엇인지에 대한 의문이 제기되었으며, 연구진은 이를 추가로 조사할 계획입니다.
연구진은 X선 결정학과 극저온 전자현미경을 결합해 난자막 단백질의 3D 구조를 연구했습니다. 생쥐를 대상으로 한 기능 연구에서는 ZP2 돌연변이를 지닌 정자와 난자 사이의 상호작용을 조사했으며, AI 프로그램 AlphaFold를 사용해 인간 난자막의 구조를 예측했습니다.
이 연구는 일본의 Osaka University와 Sophia University, 미국의 University of Pittsburgh와 함께 수행되었으며, SciLifeLab과 ESRF, DLS 및 BESSY II 싱크로트론에서 수집한 데이터를 사용했습니다.
뉴스 | 카롤린스카 인스티튜트, 난자가 정자 진입을 조절하는 방식 밝혀
Karolinska Institutet가 주도한 새로운 연구에서 연구진은 난자가 수정된 후 난자를 둘러싼 막이 조여져 추가 정자의 진입을 기계적으로 막고 이후 배아의 사멸을 방지한다는 사실을 밝혔습니다. 또한 난자막 단백질의 돌연변이가 여성 난임을 일으킬 수 있으며, 궁극적으로 새로운 피임법으로 이어질 가능성도 설명했습니다. 이 연구는 Cell에 게재되었습니다.
포유류의 수정은 정자가 난자막에 부착하면서 시작됩니다. 난자막은 정자가 통과해 난자와 융합해야 하는 섬유성 세포외 피막입니다. 국제 연구팀은 수정 과정에서 난자와 정자의 상호작용을 조절하는 난자막 섬유의 핵심 구성 요소인 ZP2의 구조와 기능을 이제 상세히 규명했습니다.
“첫 번째 정자가 난자에 들어간 후 ZP2가 절단된다는 사실은 알고 있었으며, 이 과정으로 난자막이 단단해져 다른 정자가 통과할 수 없게 되는 원리를 설명했습니다.” 연구를 이끈 Karolinska Institutet 생명과학·영양학과 교수 Luca Jovine은 말했습니다. “이는 여러 정자가 하나의 난자와 융합하는 다정자 수정(polyspermy)을 막습니다. 다정자 수정은 배아에 치명적입니다.”
수정 후 난자막의 변화는 자궁에 착상할 때까지 발달 중인 배아를 보호하므로 여성의 가임력에도 필수적입니다. 이러한 지식은 난자막 형성을 방해하는 비호르몬성 피임법 개발에 도움이 될 수 있습니다. 또한 이 연구는 난자막과 관련된 여성 난임의 형태도 설명합니다.
“난자막 단백질을 암호화하는 유전자의 돌연변이는 여성 난임을 일으킬 수 있으며, 이러한 돌연변이가 점점 더 많이 확인되고 있습니다.” Luca Jovine은 설명했습니다. “우리 연구가 여성 난임 진단을 지원하고, 의도하지 않은 임신을 예방하는 데 잠재적으로 도움이 되기를 바랍니다.”
또한 이 연구는 이전에 정자 수용체로 여겨졌던 ZP2의 한 영역이 정자가 난자에 부착하는 데 필요하지 않다는 사실을 밝혔습니다. 이에 따라 난자막에서 실제 정자 수용체가 무엇인지에 대한 의문이 제기되었으며, 연구진은 이를 추가로 조사할 계획입니다.
연구진은 X선 결정학과 극저온 전자현미경을 결합해 난자막 단백질의 3D 구조를 연구했습니다. 생쥐를 대상으로 한 기능 연구에서는 ZP2 돌연변이를 지닌 정자와 난자 사이의 상호작용을 조사했으며, AI 프로그램 AlphaFold를 사용해 인간 난자막의 구조를 예측했습니다.
이 연구는 일본의 Osaka University와 Sophia University, 미국의 University of Pittsburgh와 함께 수행되었으며, SciLifeLab과 ESRF, DLS 및 BESSY II 싱크로트론에서 수집한 데이터를 사용했습니다.
기사 출처:
온라인 출처