Раскрыт естественный противозачаточный механизм

 Его понимание поможет как в лечении бесплодия, так и в разработке новых контрацептивов.

 Молекулярные биологи выяснили, как естественный биологический механизм может предотвращать взаимодействие сперматозоидов с яйцеклеткой, препятствуя таким образом оплодотворению. Открытие, сделанное в экспериментах на мышах, описано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Это открытие будет иметь прямое значение для исследований в области бесплодия и контрацепции, особенно иммунного бесплодия и иммуноконтрацепции», — уверен доцент молекулярной биофизики и биохимии Стивен Танг из Йельского университета.

В США 9% мужчин и 11% женщин репродуктивного возраста испытывают проблемы с фертильностью. Некоторые из этих проблем возникают из-за сбоев в правильном распознавании, адгезии и слиянии сперматозоида и яйцеклетки.

Ключевую роль в этом процессе играют белок IZUMO1 на поверхности сперматозоидов и рецептор JUNO на яйцеклетке — именно их взаимодействие обеспечивает распознавание и слияние гамет.

Один из способов, которым можно помешать этой связи, — антитело к сперме OBF13. Обнаруженное 40 лет назад учеными Осакского университета в Японии, оно может распознавать IZUMO1 и нарушать оплодотворение. Но специфика этого механизма до сих пор оставалась неясной.

Исследователи проанализировали рентгеновскую кристаллическую структуру IZUMO1 во время взаимодействия с OBF13, и обнаружили, что OBF13 прикрепляется к сперматозоиду так, чтобы перестроить контакт мужской и женской клетки. Кроме того, выявлен высокоаффинный (прочно связывающий) вариант OBF13, который эффективно блокирует оплодотворение яйцеклетки сперматозоидом.

Идентифицированы также ключевые аминокислотные сайты на JUNO, которые определяют его способность связываться с IZUMO1. При доступе к ним оплодотворение возможно, даже несмотря на помехи со стороны OBF13 или его варианта.

«В этой работе мы впервые рассмотрели структуру комплекса антитело-антиген против сперматозоидов, — подчеркнул Танг. — Мы предоставляем высокодетальную информацию, которая открывает перспективы обнаружения регуляторов IZUMO1, разработки антител и ингибиторов малых молекул, а также поддержки скрининга лекарств для разработки контрацептивов».

По материалам Ⓒ НАУКА