Новые данные о связывающем поведении свиного спермального белка AWN

Научная группа из Института зоологии и исследований дикой природы им. Лейбница (Leibniz-IZW), Берлинского университета имени Гумбольдта (HUB) и Исследовательского института молекулярной фармакологии им. Лейбница (Leibniz-FMP) обнаружила ранее неизвестную локализацию свиного спермального белка AWN, что укрепляет предположение о его участии в слиянии сперматозоида и яйцеклетки. Новые данные важны для вспомогательной репродукции. Результаты опубликованы в журнале Biology of Reproduction.

Белки семенной жидкости играют роль в оплодотворении: защищают мужские половые клетки (сперматозоиды) и опосредуют их взаимодействие с женским половым трактом и гаметами. У жвачных, собак и человека преобладают белки типа фибронектина II, а у лошадей и свиней — спермадгезины. Изучение этих белков важно для понимания проблем фертильности и улучшения методов вспомогательной репродукции.

Поскольку эксперименты с природными белками сложны, учёные использовали технологию производства белков в генетически модифицированных бактериях. Таким способом был получен спермадгезин AWN (назван по первым трём аминокислотам в цепи: аланин, триптофан, аспарагин).

Спермадгезины способны связываться с другими структурами, но их молекулярные партнёры на сперматозоидах разнообразны и плохо изучены. Учёные впервые показали электростатически-управляемый механизм связывания AWN с отрицательно заряженными липидами. Это примечательно, так как отрицательные липиды обычно находятся внутри клеток, а AWN ранее описывали только на поверхности головки сперматозоида.

Чтобы визуализировать AWN внутри клеток, команда создала антитело к фрагменту природного белка. Флуоресцентная и электронная микроскопия подтвердили внутриклеточное присутствие AWN, преимущественно в экваториальном сегменте головки сперматозоида хряка. Белок, вероятно, включается в сперматозоид в процессе созревания в семеннике/придатке, что согласуется с его выработкой в семеннике.

При моделировании в лаборатории процессов подготовки сперматозоидов к оплодотворению белок остаётся в экваториальном сегменте. Это позволяет предположить, что спермадгезин AWN может играть роль в слиянии сперматозоида и яйцеклетки. Данная гипотеза будет проверена в будущих исследованиях.