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La proteina novella di FIMP può contribuire ad orchestrare la fertilizzazione mammifera

La fertilizzazione è un trattamento fondamentale nella riproduzione sessuale quando la combinazione di gameti maschii e femminili mescola il materiale genetico per creare una nuova persona unica. Ora, i ricercatori dal Giappone hanno identificato un nuovo fattore che può contribuire ad orchestrare questo curriculum personale estremamente complesso.

In uno studio recente, i ricercatori dall'università di Osaka e dall'istituto universitario di Baylor di medicina hanno identificato una proteina novella che partecipa alla fusione della membrana dell'sperma-ovocita durante la fertilizzazione e la hanno nominata fertilizzazione che influenza la proteina della membrana (FIMP).

Il corpo umano comprende i trilioni le celle interamente derivate da un singolo ovulo fecondato. la fusione dell'Sperma-ovocita è un evento critico nella fertilizzazione mammifera e tre proteine che facilitano questa sono conosciute. La proteina IZUMO1 della membrana dello sperma è stata scoperta nel 2005 da questo gruppo di ricerca ed è stata nominata per un santuario shintoista che celebra il matrimonio. Le sue controparti, la proteina JUNO della membrana dell'ovocita hanno scoperto che nove anni più successivamente è stato nominato dopo la dea romana di fertilità. Interagiscono insieme per formare un complesso della proteina, con il contributo della proteina CD9 del tetraspanin dell'ovocita. Poichè tre proteine non possono spiegare le interazioni molecolari complesse in questione, la ricerca era sopra per altri fattori.

Abbiamo messo a fuoco sul gene testicolo-specifico 4930451I11Rik facendo uso del genoma di CRISPR/Cas9-mediated che modifichiamo la tecnologia per generare il mutante “tramortiamo„ i mouse con„ i geni selettivamente inattivati o “spenti. Sebbene IZUMO1 sia presente in spermatozoi knockout 4930451I11Rik, non potevano fondere con gli ovociti ed i maschi di KO hanno provato severamente subfertile.„

Dott. Yoshitaka Fujihara, professore associato all'istituto di ricerca per le malattie microbiche e l'autore principale dello studio

Il gene 4930451I11Rik codifica due varianti della proteina, un'isoforma (TM) del transmembrane e un'isoforma secernuta. L'eliminazione di CRISPR/Cas9-mediated ed il salvataggio transgenico hanno indicato che soltanto l'isoforma del TM è essenziale per fusione dell'sperma-ovocita. I ricercatori hanno nominato l'isoforma “fertilizzazione del TM che influenza la proteina della membrana„ ed hanno chiarito che è essenziale per fertilizzazione, funzionando nella fusione della membrana con una via differente o nella fase da IZUMO1. L'etichettatura mCherry della fluorescenza ha localizzato FIMP al segmento equatoriale dello sperma dove la fusione dell'sperma-ovocita accade.

Il professor Masahito Ikawa, co-scopritori di IZUMO1 ed autore senior, specula sulle implicazioni e sulle tendenze future della loro ricerca. “I nostri risultati supportano un ruolo potenziale di FIMP umano nella funzione dello sperma. Ulteriori studi sono necessari esaminare la causa della sterilità maschio in mouse knockout di Fimp e chiarire l'interazione di simile tipo proteine del transmembrane di I localizzate sulla testa dello sperma. Questa conoscenza ha potuto essere usata per sviluppare i trattamenti novelli della sterilità in vivo ed in vitro come pure gli anticoncezionali maschio-specifici non ormonali.„

Source:
Journal reference:

Fujihara, Y., et al. (2020) Spermatozoa lacking Fertilization Influencing Membrane Protein (FIMP) fail to fuse with oocytes in mice. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.1917060117.