Сигнал Wnt контролирует мужскую фертильность без активации генов
Сигнальные молекулы семейства Wnt играют ключевую роль в биологии, определяя базовую форму организмов и контролируя процессы развития. Однако их классическая функция связана с активацией транскрипции генов в ядре.
Исследователи под руководством Кристофа Нирса из DKFZ и Института молекулярной биологии в Майнце задались вопросом, может ли Wnt влиять на функции в организме, не активируя гены. Первые указания на такую возможность появились, когда учёные обнаружили, что Wnt защищает белки от деградации, позволяя клеткам расти и готовиться к делению.
Сперматозоиды как идеальная модель
Учёные выбрали для изучения мужские половые клетки — сперматозоиды. В них отсутствуют условия для транскрипции генов, поэтому любой эффект Wnt должен осуществляться иным механизмом.
Исследователи Стефан Кох и Серхио Асеброн из группы Нирса обнаружили, что Wnt, выделяемый клетками придатка яичка, необходим для созревания сперматозоидов у мышей. Этот сигнал отвечает за:
Приобретение сперматозоидами способности к движению
Ключевые изменения в свойствах белков этих клеток
Новый механизм действия
Внутри сперматозоида сигнал передаётся по известным контрольным точкам классического пути Wnt, но в итоге влияет на другие молекулы-мишени. Мыши, у которых в клетках отсутствует недавно открытый ключевой активатор этого пути, оказались бесплодными. Их сперматозоиды были деформированы и неподвижны.
«Нашими результатами мы решили сразу две проблемы, — говорит Нирс. — Во-первых, мы чётко показали, что классический сигнальный путь Wnt управляет функциями организма, не стимулируя транскрипцию. А во-вторых, теперь мы знаем решающий фактор, координирующий программу созревания сперматозоидов».
Потенциальное медицинское применение
Кох отмечает неожиданную медицинскую значимость открытия: «Wnt, по-видимому, оказывает существенное влияние на мужскую фертильность. Препараты, блокирующие или активирующие путь Wnt, уже проходят клинические испытания для других целей. Они также могут быть эффективны для лечения нарушений фертильности или контрацепции».