"Tin tức | Nghiên cứu của Osaka University xác định phức hợp protein chủ chốt trong hình thái tinh trùng, mở ra hiểu biết mới về vô sinh nam và tránh thai
Tin tức | Nghiên cứu của Osaka University xác định phức hợp protein chủ chốt trong hình thái tinh trùng, mở ra hiểu biết mới về vô sinh nam và tránh thai
Mọi bước phát triển trong hệ thống sinh sản của con người đều được điều hòa chặt chẽ bởi các cơ chế phân tử. Một nhóm nghiên cứu đa trung tâm do Osaka University tại Nhật Bản dẫn đầu lần đầu tiên phát hiện cách tương tác giữa hai protein chủ chốt định hình hình thái tinh trùng. Nghiên cứu sắp công bố trên PNAS cho thấy sự rối loạn của phức hợp protein này làm biến dạng đầu tinh trùng và gây vô sinh nam.
Tác giả thứ nhất Yuki Kaneda thuộc Osaka University cho biết: “Chúng ta biết quá trình hình thành tinh trùng vô cùng phức tạp, bao gồm cô đặc nhân, hình thành đuôi và tái cấu trúc đầu tinh trùng. Nhưng nhiều cơ chế phân tử quyết định quá trình này vẫn chưa được biết rõ.”
Để xác định các yếu tố đứng sau hình thái tinh trùng bất thường, trước hết nhóm nghiên cứu đã loại bỏ gene TEX38, một protein chủ yếu được biểu hiện ở tinh hoàn, trên chuột. Tinh trùng do những con chuột này tạo ra có phần đầu cong ngược nghiêm trọng và không thể thụ tinh bình thường, dẫn đến vô sinh.
Để hiểu vì sao TEX38 giữ vai trò quan trọng đối với hình thái tinh trùng, các nhà nghiên cứu đã sàng lọc những protein tương tác với nó. Họ phát hiện TEX38 hoạt động chặt chẽ với một enzyme protein khác là ZDHHC19. Chuột thiếu một trong hai protein tạo ra tinh trùng có cùng bất thường đầu cong. Khi một protein vắng mặt, biểu hiện của protein còn lại cũng giảm đáng kể.
Masahito Ikawa, giáo sư cao cấp và nhà sinh học sinh sản tại Research Institute for Microbial Diseases của Osaka University, cho biết: “Chúng tôi phát hiện TEX38 và ZDHHC19 phụ thuộc lẫn nhau rất nhiều. Chúng cùng hiện diện trong tinh trùng đang phát triển và phải phối hợp để tạo ra tinh trùng có cấu trúc bình thường.”
ZDHHC19 là enzyme tham gia vào quá trình S-palmitoylation, bổ sung lipid vào protein để điều hòa chức năng của chúng. Các nhà nghiên cứu xác nhận ZDHHC19 thực hiện biến đổi lipid đối với ARRDC5, một protein thiết yếu cho sự phát triển của tinh trùng. Khi quá trình này bị gián đoạn, đầu tinh trùng xuất hiện bất thường giống như khi thiếu TEX38: không thể loại bỏ bào tương dư thừa và quá trình phát triển thất bại.
Kaneda kết luận: “Kết quả của chúng tôi cho thấy TEX38 và ZDHHC19 tạo thành một phức hợp ổn định, điều hòa quá trình biến đổi lipid của các protein chủ chốt trong quá trình hình thành hình thái tinh trùng.”
Vì cấu trúc và hình thái tinh trùng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng di động và tiềm năng thụ tinh, nghiên cứu này mang lại hiểu biết mới về nguyên nhân phân tử của vô sinh nam và các chiến lược tránh thai nam trong tương lai. Chẳng hạn, nhắm vào chức năng biến đổi lipid của phức hợp này có thể tạo ra phương pháp tránh thai có thể đảo ngược mà không làm thay đổi nồng độ hormone.
"Tin tức | Nghiên cứu của Osaka University xác định phức hợp protein chủ chốt trong hình thái tinh trùng, mở ra hiểu biết mới về vô sinh nam và tránh thai
Tin tức | Nghiên cứu của Osaka University xác định phức hợp protein chủ chốt trong hình thái tinh trùng, mở ra hiểu biết mới về vô sinh nam và tránh thai
Mọi bước phát triển trong hệ thống sinh sản của con người đều được điều hòa chặt chẽ bởi các cơ chế phân tử. Một nhóm nghiên cứu đa trung tâm do Osaka University tại Nhật Bản dẫn đầu lần đầu tiên phát hiện cách tương tác giữa hai protein chủ chốt định hình hình thái tinh trùng. Nghiên cứu sắp công bố trên PNAS cho thấy sự rối loạn của phức hợp protein này làm biến dạng đầu tinh trùng và gây vô sinh nam.
Tác giả thứ nhất Yuki Kaneda thuộc Osaka University cho biết: “Chúng ta biết quá trình hình thành tinh trùng vô cùng phức tạp, bao gồm cô đặc nhân, hình thành đuôi và tái cấu trúc đầu tinh trùng. Nhưng nhiều cơ chế phân tử quyết định quá trình này vẫn chưa được biết rõ.”
Để xác định các yếu tố đứng sau hình thái tinh trùng bất thường, trước hết nhóm nghiên cứu đã loại bỏ gene TEX38, một protein chủ yếu được biểu hiện ở tinh hoàn, trên chuột. Tinh trùng do những con chuột này tạo ra có phần đầu cong ngược nghiêm trọng và không thể thụ tinh bình thường, dẫn đến vô sinh.
Để hiểu vì sao TEX38 giữ vai trò quan trọng đối với hình thái tinh trùng, các nhà nghiên cứu đã sàng lọc những protein tương tác với nó. Họ phát hiện TEX38 hoạt động chặt chẽ với một enzyme protein khác là ZDHHC19. Chuột thiếu một trong hai protein tạo ra tinh trùng có cùng bất thường đầu cong. Khi một protein vắng mặt, biểu hiện của protein còn lại cũng giảm đáng kể.
Masahito Ikawa, giáo sư cao cấp và nhà sinh học sinh sản tại Research Institute for Microbial Diseases của Osaka University, cho biết: “Chúng tôi phát hiện TEX38 và ZDHHC19 phụ thuộc lẫn nhau rất nhiều. Chúng cùng hiện diện trong tinh trùng đang phát triển và phải phối hợp để tạo ra tinh trùng có cấu trúc bình thường.”
ZDHHC19 là enzyme tham gia vào quá trình S-palmitoylation, bổ sung lipid vào protein để điều hòa chức năng của chúng. Các nhà nghiên cứu xác nhận ZDHHC19 thực hiện biến đổi lipid đối với ARRDC5, một protein thiết yếu cho sự phát triển của tinh trùng. Khi quá trình này bị gián đoạn, đầu tinh trùng xuất hiện bất thường giống như khi thiếu TEX38: không thể loại bỏ bào tương dư thừa và quá trình phát triển thất bại.
Kaneda kết luận: “Kết quả của chúng tôi cho thấy TEX38 và ZDHHC19 tạo thành một phức hợp ổn định, điều hòa quá trình biến đổi lipid của các protein chủ chốt trong quá trình hình thành hình thái tinh trùng.”
Vì cấu trúc và hình thái tinh trùng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng di động và tiềm năng thụ tinh, nghiên cứu này mang lại hiểu biết mới về nguyên nhân phân tử của vô sinh nam và các chiến lược tránh thai nam trong tương lai. Chẳng hạn, nhắm vào chức năng biến đổi lipid của phức hợp này có thể tạo ra phương pháp tránh thai có thể đảo ngược mà không làm thay đổi nồng độ hormone.
Nguồn câu chuyện:
Tổng hợp trực tuyến