НачалоЗдравеУчените декодират „LEGO протеин“, който кара спермата да плува

Учените декодират „LEGO протеин“, който кара спермата да плува

Дата:

Свързани публикации

„Напълно сюрреалистично“: Металотърсач откри златен пръстен на 1500 години в Дания

Аматьорски металотърсач в Дания откри рядък златен пръстен, който...

Чревни бактерии, свързани с колоректален рак при млади хора

Колоректалният рак най-често засяга хора над 50 години, но...

31 от изгубените съкровища на света

Огромен брой безценни съкровища са изчезнали от историческите записи...

FDA одобрява първото по рода си лечение за тежки хранителни алергии

Хората с тежки алергии към храни като мляко, фъстъци...

За първи път изследователите са разкрили структурата на протеин, който позволява на спермата да плува.

Протеинът се намира в клетъчната мембрана на спермата и помага за транспортирането на положително зареден натрий и водород йони в и извън клетката. Това е важна роля за регулиране на рН на клетката, съдържанието на сол и обема, като помага да се поддържа жива и здрава.

„Ние знаем, че този протеин е от съществено значение за подвижността на сперматозоидите и по този начин за мъжката плодовитост, от проучвания, вариращи от морски таралеж до мишка и човек,“ Кристина Паулиноструктурен биолог в Центъра по биохимия на Хайделбергския университет в Германия, каза пред Live Science.

Протеинът обаче функционира по различен начин при различните животни, показват предишни изследвания. Паулино провежда повечето от новите изследвания, докато е в университета в Гронинген в Холандия, като се фокусира върху протеина в морските таралежи. Данните за тези морски същества няма да се превърнат директно в разработване на лекарства за човешка плодовитост или контрол на раждаемостта. Но изследването може да посочи как спермата заимства трикове от други клетки, за да изгради свои собствени уникални протеини.

Проучването е публикувано в сряда (25 октомври) в списанието Природата.

Свързани: Защо сперматозоидите на някои животни са 20 пъти по-дълги от тялото им?

Протеинът, наречен SLC9C1, има странна смесваща структура, документ от 2018 г разкри.

„Той комбинира механични „умения“, невиждани досега“, каза Паулино. Протеинът се състои от сегмент, който усеща напрежението през мембраната на клетката, сегмент, който реагира на малки молекулни посланици, наречени цикличен AMP, и компонент, който извършва действителния йонен обмен. Структурата е малко като a LEGO създаванеПаулино каза: Различните части са известни от други протеини, но не са били виждани в тази комбинация.

Паулино и нейният екип използваха техника, наречена криоелектронна микроскопия, за да изследват протеина. При тази техника пробите се охлаждат до под минус 243,4 градуса по Фаренхайт (минус 153 градуса по Целзий) и лъч от електрони преминава през тях, за да направи изображения с висока разделителна способност на сложните усуквания и завои на протеина.

При морските таралежи протеинът прави вътрешността на сперматозоидите по-алкална, което означава основна или по-малко кисела, чрез размяна на натриеви йони и протони в и извън клетката, установи екипът. Промените в напрежението на клетъчната мембрана задействат този трансфер – метод, невиждан досега в този конкретен тип мембранен транспортен протеин.

„Това е забележително, тъй като транспортерът е приел или отвлякъл друг градивен елемент, който обикновено се намира само в друг клас мембранни транспортери, а именно йонни канали“, каза Паулино.

Изследователите се интересуват от възможната роля на SLC9C1 при мъжкото безплодие, каза Паулино. Фактът, че протеинът е специфичен за сперматозоидите, означава, че може да бъде цел за контрол на раждаемостта при мъжете, тъй като всеки фармацевтичен продукт, който би нарушил протеина, вероятно няма да засегне други клетки в тялото.

Има обаче голям скок между разбирането на основната функция на SLC9C1 при морските таралежи и използването на тази информация за разработване на неуловима цел на фармацевтичния контрол на раждаемостта при мъжетеказах Бенджамин Каупбиофизикохимик в университета в Бон и Института Макс Планк за мултидисциплинарни науки, който не е участвал в новото проучване.

Скорошна работа, публикувана в списанието Nature Communications от Kaupp и неговия екип установиха, че – за разлика от клетките на морски таралеж – човешкият SLC9C1 не се задейства от напрежението на клетъчната мембрана. Не е ясно какво контролира човешката версия на протеина или дори дали човешката версия пренася натриеви йони и протони, както прави протеинът на морския таралеж.

„Въпросът, който сега е нерешен, е какво прави тази молекула в спермата на бозайниците като цяло или в човешката сперма по-специално“, каза Кауп пред Live Science. „Това натриев протонен обменник ли е? Или пренася нещо друго? И ако е натриев протонен обменник, каква е разликата му с морския таралеж?“

Последни публикации

ВАШИЯТ КОМЕНТАР

Моля, въведете коментар!
Моля, въведете името си тук