Оплодотворение — неотъемлемый этап полового размножения, которое подразумевает ряд молекулярных взаимодействий между сперматозоидом и яйцеклеткой. Слияние гаплоидных сперматозоида и яйцеклетки — кульминация оплодотворения у млекопитающих, ведущая к созданию нового диплоидного организма с новым набором генов. Слияние двух гамет осуществляется в два этапа, в ходе которых после акросомной реакции белок сперматозоида IZUMO1 на экваториальном сегменте клетки распознает свой рецептор JUNO на поверхности яйцеклетки. За распознаванием следует слияние плазматических мембран клеток. Без белков IZUMO1 и JUNO оплодотворение невозможно, поскольку у мышей нокдаун любого из них приводит к бесплодию (без каких-либо других патологией). Несмотря на центральное значение этих белков в репродуктивной медицине, неизвестны их молекулярная архитектура и конкретные роли в процессе оплодотворения. В этой работе представлены кристаллические структуры человеческих IZUMO1 и JUNO по отдельности и в комплексе. Человеческий белок IZUMO1 имеет выраженную форму бумеранга и позволяет изучить структуру семейства белков IZUMO. Человеческий IZUMO1 обладает высоким сродством к JUNO и претерпевает масштабное изменение конформации при соединении его N-терминального домена с поверхностным рецептором яйцеклетки. Полученные нами результаты позволяют понять молекулярную основу распознавания сперматозоида и яйцеклетки, межвидового скрещивания и препятствий для оплодотворения яйцеклетки несколькими сперматозоидами, что в будущем позволит разработать новые негормональные контрацептивы и способы лечения бесплодия для человека и других млекопитающих.
Международные научные издания
04 июля 2016
2440
Комментарии к записи Молекулярная архитектура образующегося при оплодотворении комплекса человеческих белков IZUMO1 сперматозоида и JUNO яйцеклетки отключены
Молекулярная архитектура образующегося при оплодотворении комплекса человеческих белков IZUMO1 сперматозоида и JUNO яйцеклетки
Авторы: Aydin H, Sultana A, Li S, Thavalingam A, Lee JE1
Дата публикации: 20 160 615
Журнал: Nature. 2016 Jun 15;534(7608):562−5
DOI: 10.1038/nature18595