Сигнал Wnt контролирует мужскую фертильность без активации генов

Сигнальные молекулы семейства Wnt играют ключевую роль в биологии, определяя базовую форму организмов и контролируя процессы развития. Однако их классическая функция связана с активацией транскрипции генов в ядре.

Исследователи под руководством Кристофа Нирса из DKFZ и Института молекулярной биологии в Майнце задались вопросом, может ли Wnt влиять на функции в организме, не активируя гены. Первые указания на такую возможность появились, когда учёные обнаружили, что Wnt защищает белки от деградации, позволяя клеткам расти и готовиться к делению.

Сперматозоиды как идеальная модель

Учёные выбрали для изучения мужские половые клетки — сперматозоиды. В них отсутствуют условия для транскрипции генов, поэтому любой эффект Wnt должен осуществляться иным механизмом.

Исследователи Стефан Кох и Серхио Асеброн из группы Нирса обнаружили, что Wnt, выделяемый клетками придатка яичка, необходим для созревания сперматозоидов у мышей. Этот сигнал отвечает за:

  • Приобретение сперматозоидами способности к движению

  • Ключевые изменения в свойствах белков этих клеток

Новый механизм действия

Внутри сперматозоида сигнал передаётся по известным контрольным точкам классического пути Wnt, но в итоге влияет на другие молекулы-мишени. Мыши, у которых в клетках отсутствует недавно открытый ключевой активатор этого пути, оказались бесплодными. Их сперматозоиды были деформированы и неподвижны.

«Нашими результатами мы решили сразу две проблемы, — говорит Нирс. — Во-первых, мы чётко показали, что классический сигнальный путь Wnt управляет функциями организма, не стимулируя транскрипцию. А во-вторых, теперь мы знаем решающий фактор, координирующий программу созревания сперматозоидов».

Потенциальное медицинское применение

Кох отмечает неожиданную медицинскую значимость открытия: «Wnt, по-видимому, оказывает существенное влияние на мужскую фертильность. Препараты, блокирующие или активирующие путь Wnt, уже проходят клинические испытания для других целей. Они также могут быть эффективны для лечения нарушений фертильности или контрацепции».

2015-11-20