AlphaFold visar intima detaljer om befruktning av ägg och spermier

Veröffentlicht:

Von:

AlphaFold avslöjar hur spermier och äggceller interagerar på molekylnivån och revolutionerar vår förståelse för reproduktion.
(Symbolbild/natur.wiki)

, har intima detaljer om molekylmötet mellan 1 avslöjade.

The alphafold program, predicts the protein structures , identified a trio of proteins that act as an intermediary between the gamets. Utan dessa proteiner, Kunskapen som publicerades den 17 oktober i cell förstör det tidigare antagandet att endast två proteiner - ett på äggcellen och en på spermierna - skulle vara tillräcklig för att säkerställa befruktning, säger Enrica Bianchi, en reproduktiv biolog vid universitetet i Rom "Tor Vergata", som inte var involverad i studien. "Det är inte längre det gamla konceptet att ha en nyckel och ett lås för att öppna dörren," säger hon. "Det har blivit mer komplicerat."

en mystisk förening

Trots sin avgörande roll i reproduktionen är sammansmältningen av ägg- och spermier i ryggradsdjur ett molekylpussel som har visat sig vara svårt att dekryptera. Anslutningen av de två cellerna inkluderar proteiner som är i feta membran och är svåra att undersöka med vanliga biokemiska metoder. Interaktioner mellan dessa proteiner är ofta svaga och flyktiga, och det är svårt att samla tillräckligt med äggceller och spermier hos några av de föredragna laboratoriedjuren, inklusive möss, för omfattande experiment.

Av denna anledning fokuserade tidiga studier på reproduktiv biologi ofta på marina ryggradslösa djur, som avger stora mängder ägg och spermier i vattnet. "If you take a textbook and look for fertilization, you will be everything about Seeigel Read, "says Gavin Wright, en biokemist vid University of York, Storbritannien, som inte var involverad i studien.

to overcome the supply problem, Andrea Pauli, a molecular biologist at the research institute for Molecular Pathology in Vienna, and her colleagues, her work to Zebrafischen , en ryggradsdjur som också släpper ut dess ägg och spermier i det omgivande vattnet. För att undvika svårigheterna med att arbeta med membranproteiner i laboratoriet, teamet AlphaFold För att förutsäga samspelet mellan proteiner. Två av AlphaFolds utvecklare fick Nobelpriset för kemi den 9 oktober

inte två, men tre

AlphaFold förutspådde att tre spermier proteiner arbetade tillsammans för att bilda ett komplex. Två av dessa proteiner var tidigare kända som viktiga för fertilitet. Pauli och hennes kollegor bekräftade sedan att den tredje också är avgörande för fertilitet både i både sebrafischen och möss och att de tre proteinerna interagerar med varandra.

Teamet fann också att gruppen av tre skapar en plats i Zebrafischen, till vilken ett äggprotein kan binda, vilket erbjuder en mekanism genom vilken de två cellerna kan känna igen varandra. "Det är ett sätt att säga: 'Spermium, du hittade ett ägg' och 'ägg, du hittade en spermier', säger Andreas Blaha, en biokemist vid forskningsinstitutet för molekylär patologi och medförfattare till studien.

Resultaten kan en dag erbjuda ett sätt att screena människor med infertilitet för att ta reda på om problem med detta komplex kan vara orsaken, säger Wright.

Resultaten betonar också AlphaFolds roll när han undersöker befruktning, tillägger han. "Vi är begränsade i förhållande till experiment," säger han. "Det kan vara så att dessa moderesultat spelar en viktig roll i framtiden."

  1. DENKE, V.E., et al. Cell https://www.cell.com/cell/s0092-8674 (24) 01093-6 Google Scholar

    2. Ladda ner referenser