Ученые из Университета Осаки выяснили, что нарушение взаимодействия между двумя специфическими белками — TEX38 и ZDHHC19 ведет к неправильному развитию сперматозоидов и бесплодию у мужчин. Результаты исследования опубликованы в PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Формирование сперматозоидов — это сложный процесс, который включает множество структурных изменений в клетке, таких как уменьшение ядра, формирование хвоста и изменение головки сперматозоида. Нарушение любого этапа этого процесса может привести к образованию нефункциональных сперматозоидов и мужскому бесплодию.
Чтобы лучше изучить молекулярные механизмы сперматогенеза, ученые сосредоточились на белке TEX38 (который в основном содержится в семенниках). У мышей с нарушенной активностью этого белка головки сперматозоидов этих животных приобрели аномальную форму, не позволяющую производить оплодотворение.
Далее ученые исследовали, почему нарушение экспрессии TEX38 вызывает такие последствия. Оказалось, что TEX38 взаимодействует с другим белком — ZDHHC19. ZDHHC19 является ферментом, добавляющим липиды к белкам в процессе, называемом S-пальмитоилированием.
В частности, ZDHHC19 осуществляет S-пальмитоилирование белка ARRDC5, который играет ключевую роль в развитии сперматозоидов. Когда этот процесс нарушается из-за отсутствия ZDHHC19, сперматозоиды становятся деформированными — их головки не очищаются от избыточной цитоплазмы, что препятствует нормальной морфологии и функциональности.
Исследователи установили, что удаление любого из этих белков (TEX38 или ZDHHC19) приводит к одинаковым деформациям сперматозоидов. По словам ученых, это наблюдение открывает новые возможности для разработки мужских контрацептивов, которые могли бы вмешиваться в процесс липидных модификаций белков, нарушая развитие сперматозоидов и снижая фертильность.
Ранее в организме человека нашли природный механизм, блокирующий фертильность.