Команда исследователей из Университета Осаки установила, что сбой во взаимодействии двух специфичных белков — TEX38 и ZDHHC19 приводит к аномалиям в формировании сперматозоидов, что, в свою очередь, вызывает бесплодие у мужчин.
Эти открытия были официально представлены в журнале PNAS (Труды Национальной академии наук).
Процесс создания сперматозоидов весьма сложен и требует значительных изменений в структуре клетки, включая уменьшение размеров ядра, образование хвоста и трансформацию формы головки сперматозоида. Любой сбой на одном из этих этапов может привести к тому, что сперматозоиды не будут функционировать должным образом, что является одной из причин мужского бесплодия.
Для более глубокого изучения молекулярных механизмов, отвечающих за образование сперматозоидов, ученые сосредоточились на белке TEX38, который в основном встречается в семенниках. У моделей мышей с его низкой активностью были обнаружены аномалии в форме головки сперматозоидов, что делает оплодотворение невозможным.
Кроме того, исследователи пытались выяснить, каким образом сбой в экспрессии TEX38 вызывает такие отклонения. Оказалось, что TEX38 активно взаимодействует с белком ZDHHC19, который выполняет роль фермента, добавляющего липиды к другим белкам в процессе, известном как S-пальмитоилирование.
В частности, ZDHHC19 обеспечивает S-пальмитоилирование белка ARRDC5, который критически важен для полноценного формирования сперматозоидов. В отсутствие ZDHHC19 этот процесс идет наперекосяк, и сперматозоиды не очищаются от лишней цитоплазмы, что негативно сказывается на их строении и функциональности.
Исследования показали, что потеря одного из этих белков (либо TEX38, либо ZDHHC19) приводит к аналогичным деформациям сперматозоидов. Ученые считают, что эти результаты создают перспективы для разработки новых методов контрацепции для мужчин, которые могли бы вмешиваться в механизмы изменения липидов в белках, тем самым нарушая процесс формирования сперматозоидов и снижая уровень фертильности.
Ранее в организме человека был выявлен естественный механизм, который способен блокировать фертильность. Также важно отметить, что исследования аналогичных белков у женщин могут пролить свет на механизмы, связанные с женским бесплодием.
Понимание молекулярных основ сперматогенеза и его нарушений может помочь в разработке терапий для мужчин с бесплодием, а также в создании новых методов профилактики сперматозоидов, что может быть полезно для семейного планирования. Дополнительно, дальнейшие исследования могут помочь выявить другие белки и факторы, которые участвуют в процессе формирования и созревания сперматозоидов, что откроет новые горизонты для науки и медицины.
