Новости | Исследование Университета Осаки выявило ключевой белковый комплекс, влияющий на морфологию сперматозоидов, и дало новые сведения о мужском бесплодии и контрацепции

Новости | Исследование Университета Осаки выявило ключевой белковый комплекс, влияющий на морфологию сперматозоидов, и дало новые сведения о мужском бесплодии и контрацепции

Каждый этап развития репродуктивной системы человека строго регулируется молекулярными механизмами. Многоинституциональная команда под руководством Университета Осаки в Японии впервые раскрыла, как взаимодействие двух ключевых белков формирует морфологию сперматозоидов. В готовящемся к публикации исследовании PNAS установлено, что нарушение работы этого белкового комплекса деформирует головку сперматозоида и вызывает мужское бесплодие.

«Мы знаем, что образование сперматозоидов чрезвычайно сложно и включает конденсацию ядра, формирование хвоста и перестройку головки, — сказал первый автор исследования Юки Канэда из Университета Осаки. — Но многие молекулярные механизмы, определяющие этот процесс, остаются неизвестными».

Чтобы определить факторы, лежащие в основе аномальной морфологии сперматозоидов, команда сначала отключила TEX38 — белок, главным образом экспрессируемый в яичках, — у мышей. У этих мышей образовывались сперматозоиды с сильно загнутыми назад головками, которые не могли нормально оплодотворять яйцеклетку, что приводило к бесплодию.

Чтобы понять, почему TEX38 важен для морфологии сперматозоидов, исследователи изучили его взаимодействующие белки. Они обнаружили, что TEX38 тесно взаимодействует с другим белковым ферментом — ZDHHC19. У мышей с отсутствием любого из этих белков образовывались сперматозоиды с такой же аномалией загнутой головки. При отсутствии одного белка экспрессия другого также значительно снижалась.

Масахито Икава, старший профессор и репродуктивный биолог Научно-исследовательского института микробных заболеваний Университета Осаки, сказал: «Мы обнаружили, что TEX38 и ZDHHC19 сильно зависят друг от друга. Они присутствуют вместе в развивающихся сперматозоидах и должны работать согласованно, чтобы формировались сперматозоиды нормального строения».

ZDHHC19 — фермент, участвующий в S-пальмитоилировании, процессе присоединения липидов к белкам для регуляции их функции. Исследователи подтвердили, что ZDHHC19 осуществляет липидную модификацию ARRDC5 — белка, необходимого для развития сперматозоидов. При нарушении этого процесса головка сперматозоида приобретает такую же аномалию, как при дефиците TEX38: она не может удалить избыток цитоплазмы, и развитие прекращается.

«Наши результаты показывают, что TEX38 и ZDHHC19 образуют стабильный комплекс, регулирующий липидную модификацию ключевых белков в процессе формирования морфологии сперматозоидов», — заключила Канэда.

Поскольку строение и морфология сперматозоидов напрямую влияют на их подвижность и способность к оплодотворению, исследование даёт новые сведения о молекулярных причинах мужского бесплодия и возможных будущих стратегиях мужской контрацепции. Например, воздействие на функцию липидной модификации этого комплекса может сделать возможной обратимую контрацепцию без изменения уровня гормонов.

Источник истории:

Собрано в интернете