Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Jedno białko, wiele znaczeń – nowe podejście do leczenia bezpłodności!
Jedno białko, wiele znaczeń – nowe podejście do leczenia bezpłodności!
Naukowcy zidentyfikowali białko komórek jajowych, które bierze udział w procesie przyłączania się plemnika do ich powierzchni. Interakcja jest niezbędnym etapem procesu zapłodnienia. Odkrycie może stanowić zatem wskazówkę dla specjalistów starających się pokonać problem bezpłodności.

Nowoodkryte białko, nazwano Juno po rzymskiej bogini płodności i małżeństwa. Jest ono ‘partnerem’ odkrytego w 2005 roku białka Izumo1, które swoją nazwę zawdzięcza innemu symbolowi reprodukcji – japońskiej świątyni ślubów. Izumo1 zlokalizowane jest na powierzchni plemników. Analiza struktury i funkcji doprowadziła do wniosku, że bierze ono udział w dokowaniu plemników na powierzchni komórki jajowej, które jest niezbędne do zainicjowania procesu zapłodnienia. Obserwacje te opublikowano w 2005 roku i od tego czasu poszukiwano drugiego partnera wiązania, a więc białka znajdującego się na powierzchni komórki jajowej i wchodzącego w interakcje z Izumo1.

Rozpoznanie i analiza tego typu białek jest bardzo skomplikowana, ponieważ powstające oddziaływania są bardzo słabe. Naukowcy z Wellcome Trust Sanger Institute w Wielkiej Brytanii wymyślili sprytny sposób na ominięcie tego problemu. Postanowili oni zacząć prace od stworzenia klastru zbudowanego w całości z białek Izumo1. Następnym etapem było poszukiwanie białek wchodzących w skład komórek jajowych, które mają zdolność wiązania się z tymi klastrami w warunkach hodowli komórkowych. Dzięki takiemu podejściu, między poszukiwanym białkiem, a klastrem Izumo1 powstawała większa ilość słabych oddziaływań, które ulegały stabilizacji i były możliwe do wykrycia. W ten sposób zidentyfikowano, zlokalizowane na powierzchni komórki jajowej myszy, białko receptora 4 kwasu foliowego. Zespół naukowców zaproponował jednak zmianę jego nazwy, ze względu na pełnioną funkcję, na Juno.

Dalsze badania wykazały, że białko Juno istnieje również u innych gatunków ssaków, w tym ludzi. Dodatkowo badania na myszach dowiodły, że samice pozbawione Juno funkcjonują prawidłowo, jednak nie mają zdolności do reprodukcji. To badanie potwierdza zatem, że interakcja Juno-Izumo1 jest pierwszym krokiem niezbędnym do zapłodnienia.

Nie jest to jednak jedyna funkcja nowoodkrytego białka. Okazuje się, że po zapłodnieniu komórki jajowej białko blokuje możliwość przyłączania się do niej innych plemników. Badania wskazują, że po efektywnym związaniu się jednego plemnika z komórką jajową białko Juno znika z jej powierzchni w ciągu 30-45 minut.

Opublikowane odkrycia mogą być wykorzystane w identyfikacji przyczyn i leczeniu bezpłodności. Kobiety, które mają problemy z zajściem w ciążę mogą przechodzić proste badanie pod kątem potencjalnego braku lub nieprawidłowej struktury białka Juno. Jeśli badania wykażą, że faktycznie ten receptor może być przyczyną bezpłodności, to takie pary mogą zdecydować się na zastosowanie docytoplazmatycznej iniekcji plemnika podczas której plemnik wstrzykiwany jest bezpośrednio do komórki jajowej. W ten sposób można ominąć etap w którym bierze udział białko Juno. Tradycyjne metody in vitro wymagają bowiem połączenia się plemnika z powierzchnią komórki jajowej, tak więc w przypadku uszkodzenia lub braku Juno są nieefektywne.

Na razie jednak trudno jest ocenić jaki procent kobiet mających problem z zajściem w ciążę może skorzystać z tego rozwiązania. Przyczyną bezpłodności około 20% kobiet nie jest bowiem znana. Rodzi się zatem pytanie czy w tych niewyjaśnionych do tej pory przypadkach rzeczywiście odgrywa rolę zaburzenie struktury lub brak białka Juno na powierzchni komórki jajowej. Aktualnie naukowcy prowadzą badania w grupie bezpłodnych kobiet, aby odpowiedzieć na to pytanie. 

Leczenie bezpłodności to jedno, ale na nowe odkrycie można spojrzeć również z zupełnie innej perspektywy. Wskazuje ono bowiem także potencjalne sposoby zapobiegania ciąży poprzez zablokowanie połączenia plemnika z komórką jajową. Dokładna analiza struktury kompleksu Juno-Izumo1 może doprowadzić do opracowania nowej grupy leków antykoncepcyjnych zakłócających te interakcje. Być może zatem mamy do czynienia z odkryciem, które pozwoli opracować nowe sposoby zarówno leczenia bezpłodności jak i kontroli urodzeń...a wszystko dzięki zidentyfikowaniu jednego oddziaływania między białkami.

KOMENTARZE
Newsletter