「受精は有性生殖において極めて重要な出来事です」とヒンクストンにあるウェルカム・トラスト・サンガー研究所のエンリカ・ビアンキ氏とその同僚は説明する。精子と卵子が融合して、両者とは遺伝的に異なる新しい生物を形成する場合にのみ、新しい生命が誕生します。精子は化学誘引物質を介して卵細胞への道を見つけます。その途中で、精子は受精の準備を整えます。精子の表面には、Izumo1 と呼ばれる特別な受容体が現れます。この「鍵」が欠けていると、卵細胞は閉じられたままになることを研究者らが2005年に発見した。しかし、この受容体の女性の対応物はこれまで知られておらず、したがってこの精子の鍵へのロックも不明でした。
膜遺伝子から手がかりを探す
ビアンキと彼女の同僚は、最新のバイオテクノロジー手法を使用して、卵細胞膜のこの「ロック」を特定しました。まず、精子受容体 Izoumo1 の正確なコピーを作成しました。これらをマウスの卵に放ち、実際に結合するかどうかを再度確認した。次に、実際の探索が始まりました。研究者らは、DNA ライブラリーを使用して、卵細胞膜のより小さな単位をクローン化し、どの段階で Izumo1 受容体が結合しているかをチェックしました。これは、最終的に 1 つの分子、葉酸受容体 4 が残るまで繰り返されました。これは、体の他の部分での葉酸の吸収に重要なドッキング部位に似ています。しかし、研究者らの報告によれば、それが卵の中でどのような機能を持っているかはこれまで知られていなかった。
さらなる実験により、卵細胞膜にあるこのタンパク質は実際には葉酸にまったく結合せず、代わりに精子受容体Izumo1の鍵の鍵のように完全に適合することが示されました。科学者がマウスの卵でこのタンパク質をブロックした場合、受精は起こりませんでした。精子は卵子と結合できませんでした。 「生殖におけるその役割のため、私たちはこのタンパク質を豊饒と結婚のローマの女神にちなんで『ジュノ』と名付けました」と研究者らは報告している。
ロックは 1 つの精子に対してのみ開かれます
しかし、Juno は精子と卵細胞の相互認識において重要な役割を果たすだけではありません。また、最初の精子と接触した後、卵細胞が他のすべての細胞に対して閉じられたままであるという事実にも、これが関与している可能性があります。これは、受精後 30 ～ 45 分以内に膜が再構築されることによって確実に行われます。マウスの卵を使った実験では、ジュノも受精後に急速に卵の殻から消えることがわかった。 「受精後 40 分が経過すると、ジュノは卵細胞膜で検出されなくなります。これは膜ブロックのタイミングと完全に一致します」とビアンキ氏らは説明する。
これは、私たちの生殖細胞がお互いを認識するためのキーロックシステムが初めて完全に特定されたことを意味し、したがって、新しい生命を生み出す一連の出来事における重要なつながりが明らかになりました。ビアンキと彼女の同僚は、この重要な受容体を無効にするだけで、将来的には新しい避妊方法の開発にも役立つ可能性があると述べています。ピルのようなホルモンバランスへの介入は、いつか不要になる可能性すらあります。
