Команда учёных из Йельского университета совместно с исследователями из Osaka University опубликовала результаты исследования в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, демонстрирующие, как естественный механизм в организме млекопитающих блокирует взаимодействие сперматозоидов с яйцеклеткой.
Проблемы фертильности, затрагивающие 9% мужчин и 11% женщин репродуктивного возраста в США, зачастую связаны с недостаточным узнаваемостью и неспособностью сперматозоидов и яйцеклеток правильно адгезировать и сливаться. Основная причина заключается в нарушении взаимодействия двух ключевых молекул – белка IZUMO1 на поверхности сперматозоида и рецептора JUNO на яйцеклетке.
Белок IZUMO1 играет решающую роль в распознавании и соединении сперматозоида с яйцеклеткой, в то время как JUNO обеспечивает необходимое сцепление, запуская процесс оплодотворения. Любое осложнение в их взаимодействии может привести к значительным нарушениям в процессах зачатия.
Антитело OBF13, обнаруженное 40 лет назад в Osaka University, способно распознавать IZUMO1, изменяя его конфигурацию так, что связывание с рецептором JUNO оказывается нарушенным. Новейшие исследования позволили изучить структуру комплекса IZUMO1:OBF13 с помощью рентгеноструктурного анализа, выявив высокоаффинный вариант антитела, эффективно блокирующий процесс слияния спермы и яйцеклетки.
Детальный анализ комплекса обеспечил получение высокоточных структурных данных, позволивших определить ключевые аминокислотные участки на рецепторе JUNO, способствующие его способности связываться с IZUMO1 даже при наличии антитела. Это первое подробное описание подобного комплекса, представляющее собой важный этап в понимании молекулярных механизмов оплодотворения.
Исследование выполнено при тесном сотрудничестве специалистов двух ведущих учебных заведений. Стивен Тан, ассистент-профессор молекулярной биофизики и биохимии Йельского университета, выступил в роли корреспондирующего автора, в то время как Йонганг Лу, первый автор исследования, и Масахито Икава из Osaka University внесли значительный вклад в проведение эксперимента.
Полученные данные открывают новые возможности для разработки методов лечения бесплодия, связанных с иммунологическими нарушениями, а также для создания инновационных контрацептивных стратегий. Структурное понимание комплекса IZUMO1:OBF13 послужит фундаментом для поиска новых регуляторов IZUMO1 и разработки антител, а также малых молекул-ингиботоров для целевого скрининга лекарственных средств.
Открытие важного природного механизма, тормозящего оплодотворение, способствует расширению исследований в областях иммуно-инфертильности и иммуно-контрацепции, что обещает привести к созданию более эффективных методов регуляции репродуктивной функции.
Изображение носит иллюстративный характер
Проблемы фертильности, затрагивающие 9% мужчин и 11% женщин репродуктивного возраста в США, зачастую связаны с недостаточным узнаваемостью и неспособностью сперматозоидов и яйцеклеток правильно адгезировать и сливаться. Основная причина заключается в нарушении взаимодействия двух ключевых молекул – белка IZUMO1 на поверхности сперматозоида и рецептора JUNO на яйцеклетке.
Белок IZUMO1 играет решающую роль в распознавании и соединении сперматозоида с яйцеклеткой, в то время как JUNO обеспечивает необходимое сцепление, запуская процесс оплодотворения. Любое осложнение в их взаимодействии может привести к значительным нарушениям в процессах зачатия.
Антитело OBF13, обнаруженное 40 лет назад в Osaka University, способно распознавать IZUMO1, изменяя его конфигурацию так, что связывание с рецептором JUNO оказывается нарушенным. Новейшие исследования позволили изучить структуру комплекса IZUMO1:OBF13 с помощью рентгеноструктурного анализа, выявив высокоаффинный вариант антитела, эффективно блокирующий процесс слияния спермы и яйцеклетки.
Детальный анализ комплекса обеспечил получение высокоточных структурных данных, позволивших определить ключевые аминокислотные участки на рецепторе JUNO, способствующие его способности связываться с IZUMO1 даже при наличии антитела. Это первое подробное описание подобного комплекса, представляющее собой важный этап в понимании молекулярных механизмов оплодотворения.
Исследование выполнено при тесном сотрудничестве специалистов двух ведущих учебных заведений. Стивен Тан, ассистент-профессор молекулярной биофизики и биохимии Йельского университета, выступил в роли корреспондирующего автора, в то время как Йонганг Лу, первый автор исследования, и Масахито Икава из Osaka University внесли значительный вклад в проведение эксперимента.
Полученные данные открывают новые возможности для разработки методов лечения бесплодия, связанных с иммунологическими нарушениями, а также для создания инновационных контрацептивных стратегий. Структурное понимание комплекса IZUMO1:OBF13 послужит фундаментом для поиска новых регуляторов IZUMO1 и разработки антител, а также малых молекул-ингиботоров для целевого скрининга лекарственных средств.
Открытие важного природного механизма, тормозящего оплодотворение, способствует расширению исследований в областях иммуно-инфертильности и иммуно-контрацепции, что обещает привести к созданию более эффективных методов регуляции репродуктивной функции.
