03.03.2025
В человеческом организме существует множество механизмов контроля и сдерживания, которые обеспечивают правильный рост, развитие и функционирование всех наших систем. Теперь исследователи из Японии сообщили о недавно открытом взаимодействии белков, которое регулирует развитие сперматозоидов.
В исследовании, опубликованном в PNAS, междисциплинарная исследовательская группа под руководством Университета Осаки выяснила, что взаимодействие между двумя специфическими белками имеет решающее значение для правильного развития сперматозоидов.
Формирование сперматозоидов — очень сложный процесс, который включает в себя множество изменений в структуре клетки, таких как уменьшение ядра, формирование хвоста сперматозоида и изменение головки сперматозоида. Нарушение этого процесса на любом этапе может привести к нефункциональным сперматозоидам и мужскому бесплодию.
«Аномальное формирование сперматозоидов ухудшает их способность оплодотворять яйцеклетки, — объясняет Юки Канэда, ведущий автор исследования. — Хотя некоторые гены, необходимые для сперматогенеза, были идентифицированы, многое в молекулярных механизмах этого сложного процесса остаётся неизвестным».
Чтобы изучить факторы, которые могут влиять на формирование сперматозоидов, исследователи нарушили экспрессию TEX38 (белка, который в основном содержится в семенниках) у мышей и обнаружили, что головки полученных сперматозоидов были загнуты назад, что приводило к бесплодию. Затем они изучили, почему удаление этого белка оказывало такое сильное воздействие, и рассмотрели другие белки, с которыми он взаимодействует.
«Результаты были поразительными, — говорит Масахито Икава, старший автор исследования. – Мы обнаружили, что TEX38 взаимодействует с ZDHHC19; удаление любого из этих белков приводило к одинаковой деформации сперматозоидов, а если один из белков отсутствовал, то другой экспрессировался на гораздо более низком уровне».
ZDHHC19 — это фермент, который присоединяет липиды к белкам в процессе, называемом S-пальмитоилированием. Важно отметить, что ZDHHC19 осуществляет S-пальмитоилирование ARRDC5, белка, который, как известно, играет ключевую роль в развитии сперматозоидов. Когда ZDHHC19 не мог осуществлять эту липидную модификацию, сперматозоиды деформировались так же, как при нарушении экспрессии TEX38, то есть избыток цитоплазмы не удалялся из головки сперматозоида.
«Наши результаты показывают, что TEX38 и ZDHHC19 образуют комплекс в развивающихся сперматозоидах. Этот комплекс регулирует S-пальмитоилирование белков, необходимых для формирования функциональных сперматозоидов правильной морфологии», — говорит Канэда.
Учитывая, что форма и структура сперматозоидов являются ключевыми элементами их функционирования, результаты этого исследования дают важное представление о причинах мужского бесплодия. Это может помочь в разработке мужских контрацептивов, которые предотвращают модификацию липидов, тем самым нарушая развитие сперматозоидов и снижая или предотвращая фертильность.
Источник: PHYS ORG
