В 2005 году в Японии исследователи обнаружили на поверхности сперматозоидов белок, который распознает яйцеклетку, позволяя гаметам слиться с образованием эмбриона.

Они назвали его Идзумо.

Теперь исследователи в Великобритании нашли его белковую «половинку» на яйцеклетке, и назвали ее Юноной - в честь римской богини плодовитости и брака.

Они подтвердили, что встреча Идзумо и Юноны является первым шагом к созданию новой жизни у всех млекопитающих.

Сотрудники института Wellcome Trust Sanger в Кембридже (Великобритания) сообщили о своих выводах в журнале Nature.

Ведущий автор исследования доктор Гэвин Райт (Gavin Wright), который возглавляет институтскую лабораторию по изучению сигнальных систем клеточной поверхности, говорит: «Мы разгадали давнюю загадку биологии, выявив две молекулы, синтезируемые на сперматозоиде и яйцеклетке, которые должны связываться друг с другом в момент зачатия новой жизни. Без этого ключевого взаимодействия оплодотворение не может произойти».

Доктор Райт и его коллеги надеются, что их открытие приведет к улучшениям в лечении бесплодия и созданию принципиально новых контрацептивов.

В качестве первого шага группа разработала искусственную версию протеина Идзумо, и использовала его для обнаружения связывающих протеинов («ключ и замок») на поверхности яйцеклеток лабораторных мышей. Ученые обнаружили, что он связывается с рецепторами фолиевой кислоты 4 типа (Folr4).

Затем они методом генной инженерии создали штамм мышей, у которого самки имели дефицит белка Юнона на поверхности яйцеклеток. Эти мыши были бесплодны, потому что их яйцеклетки не сливались с нормальными сперматозоидами самцов. Эксперимент показал, что Юнона имеет огромное значение для процесса слияния, и для женской фертильности вообще.

Затем группа исследователей провела обратный эксперимент - они вывели мышей, у которых самцы не имеют белка Идзумо на поверхности сперматозоидов. Опыты показали, что они абсолютно бесплодны.

Ученые также обнаружили, что сразу после оплодотворения изобилующий на поверхности яйцеклеток протеин Юнона быстро исчезает, тем самым гарантируя, что клетка сольется только с одним сперматозоидом. По истечении 40 минут после оплодотворения белок практически невозможно обнаружить на поверхности яйцеклетки. Если яйцеклетка сливается более чем с одним сперматозоидом, то она получает избыток хромосом и умирает.

Ученым понадобилось несколько попыток, потому что связь Идзумо и Юноны слаба

Чтобы сделать эти открытия, потребовалось множество попыток, а ученым приходилось менять способы экспериментов, потому что, как пояснила ведущий автор исследования доктор Энрика Бьянки (Enrica Bianchi), связь между белками очень слаба.

Она сказала: «Связь двух белков очень слабая, что, вероятно, объясняет, почему это явление оставалось загадкой до сих пор. Предыдущие эксперименты привели нас к пониманию того, что именно следует ожидать, и мы смогли продумать способ исследования так, чтобы все заработало».

Сейчас команда проводит скрининг бесплодных женщин в надежде понять, если у них есть какие-либо дефекты рецепторов Юноны. Если подтвердится связь между дефектами рецепторов и бесплодием, то простой генетический тест сможет дать ценную информацию, которая поможет бесплодным женщинам и их врачам выбрать наилучшее лечение.

В сентябре 2013 года издание Medical News Today сообщало о причине, по которой некоторые эмбрионы не имплантируются в матку. Исследовательские команды из Великобритании и Нидерландов доказали, что матка на молекулярном уровне выполняет «контроль качества» нового эмбриона, прежде чем принять его. Ученые надеются, что это открытие приведет к улучшениям в экстракорпоральном оплодотворении.

medicinform.net