Молекулярные биологи установили, каким образом природный биологический механизм способен предотвратить взаимодействие сперматозоида с яйцеклеткой, тем самым затрудняя процесс оплодотворения. Результаты исследования, проведенного на мышах.
«Эти данные будут важны для изучения бесплодия и методов контрацепции, особенно в контексте иммунной системы», — отметил доцент молекулярной биофизики и биохимии Стивен Танг из Йельского университета.
По данным статистики, в США около 9% мужчин и 11% женщин детородного возраста сталкиваются с проблемами фертильности. Эти трудности часто связаны с нарушениями процессов правильного распознавания, адгезии и слияния половых клеток.
Центральную роль в данном процессе играют белок IZUMO1 на поверхности сперматозоида и рецептор JUNO на яйцеклетке, благодаря взаимодействию которых происходит распознавание и слияние гамет.
Одним из механизмов, способствующих нарушению этого процесса, является антитело к сперме OBF13, открытое японскими учеными из Университета Осаки сорок лет назад. Оно способно распознать IZUMO1 и заблокировать оплодотворение, однако ранее было непонятно, как именно этот механизм работает.
Исследовательская группа изучила рентгеновскую кристаллическую структуру IZUMO1 при взаимодействии с OBF13 и обнаружила, что антитело присоединяется к сперматозоиду таким образом, что перестраивает связь между мужским и женским половыми клетками. Более того, был найден высокоаффинный вариант OBF13, который активно препятствует оплодотворению.
Также были выявлены ключевые аминокислоты на рецепторе JUNO, отвечающие за его способность соединяться с IZUMO1. Если эти участки остаются доступными, оплодотворение остается возможным, несмотря на присутствие OBF13 или его вариантов.
«Впервые мы детально исследовали структуру комплекса антитела-антигена, направленного против сперматозоидов, — подчеркнул Танг. — Наши результаты открывают новые возможности для поиска регуляторов IZUMO1, разработки антител и малых молекул-ингибиторов, а также способствуют разработке новых препаратов для контрацепции».
