Исследователи определили ключевой белок для созревания сперматозоидов
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные из Университета Осаки углубили понимание процесса созревания сперматозоидов. Это открытие потенциально может привести к созданию новых методов мужской контрацепции.
Чтобы мужская половая клетка (гамета) — сперматозоид — стала способной к оплодотворению, она должна созреть в придатке яичка (эпидидимисе). Механизмы этого созревания изучены относительно слабо.
Для лучшего понимания процесса исследователи провели эксперименты на мышах. «Генетический состав мыши можно изменить в лаборатории, чтобы детальнее изучить молекулярные пути, — объясняет старший автор Масахито Икава. — Появление технологии редактирования генома было важным; до этого было сложно изучать механизмы созревания сперматозоидов».
Учёные использовали технологию редактирования генома для манипуляции экспрессией белков. Известно, что для созревания сперматозоидов важен крупный белок NELL2, секретируемый из яичка. NELL2 перемещается в эпидидимис и связывается с рецептором ROS1, запуская сигнал к началу созревания.
Ключевым открытием команды стал другой важный белок: «кофактор NELL2 для люмикринной сигнализации» (NICOL). NICOL образует прочный молекулярный комплекс с NELL2 и помогает контролировать созревание сперматозоидов. Без NICOL сигнализация NELL2 нарушается, и созревание сперматозоидов не происходит.
«Мы обнаружили, что мыши, лишённые NICOL, были стерильны, что указывает на необходимость этого белка для работы пути созревания сперматозоидов, — говорит ведущий автор Дайджи Киёдзуми. — Когда экспрессию NICOL активировали, фертильность восстанавливалась».
Это открытие имеет перспективные последствия. Одна из возможностей — разработка негормональных мужских контрацептивов, нацеленных на ингибирование NICOL для блокировки созревания сперматозоидов. Повышение экспрессии NICOL и восстановление созревания, в свою очередь, потенциально может использоваться для лечения некоторых случаев бесплодия.
Следующим шагом станет проведение аналогичных экспериментов на человеческих клетках и тканях, чтобы проверить, воспроизводятся ли полученные результаты.