Овастацин блокирует связывание сперматозоидов

Исследование в The Journal of Cell Biology описывает, как секретируемый фермент помогает яйцеклеткам избежать оплодотворения более чем одним сперматозоидом.

Поскольку полиспермия нарушает эмбриональное развитие, ооциты предпринимают несколько шагов, чтобы гарантировать слияние только с одним сперматозоидом. Один из ключевых шагов — предотвратить связывание дополнительных сперматозоидов с поверхностью уже оплодотворённой яйцеклетки. Этот блок включает высвобождение секреторных гранул и расщепление белка ZP2 — компонента матрикса блестящей оболочки (zona pellucida), окружающей яйцеклетки. ZP2 расщепляется в сайте, который является мишенью для семейства металлоэндопротеаз астацинов — ферментов, разрезающих белки на фрагменты. Исследователи из Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек NIH изучили функцию овастацина, члена семейства астацинов, экспрессируемого в ооцитах.

Овастацин локализовался в кортикальных гранулах, которые экзоцитировались после оплодотворения, а рекомбинантный овастацин расщеплял ZP2 при добавлении к блестящим оболочкам. У мышей, лишённых овастацина, после оплодотворения не происходило расщепления ZP2, что позволяло сперматозоидам продолжать связываться с поверхностью ранних эмбрионов. Самки мышей без овастацина имели немного меньше потомства, чем дикие особи, но в остальном выглядели нормально.

Исследователи обнаружили, что овастацин нацелен на несколько сайтов в ZP2. Старший автор работы Юрриен Дин теперь хочет выяснить, как это протеолитическое расщепление блокирует связывание сперматозоидов — критически важный вопрос, поскольку молекулярные взаимодействия между сперматозоидом и яйцеклеткой остаются неизвестными. Он также планирует изучить, как овастацин упаковывается в кортикальные гранулы ооцита, и идентифицировать другие компоненты этих секреторных органелл.