Молекулярная архитектура образующегося при оплодотворении комплекса человеческих белков IZUMO1 сперматозоида и JUNO яйцеклетки

Опло­до­тво­ре­ние — не­отъ­ем­ле­мый этап по­ло­во­го раз­мно­же­ния, ко­то­рое под­ра­зу­ме­ва­ет ряд мо­ле­ку­ляр­ных вза­и­мо­дей­ствий меж­ду спер­ма­то­зо­и­дом и яй­це­клет­кой. Сли­я­ние га­п­ло­ид­ных спер­ма­то­зо­и­да и яй­це­клет­ки — куль­ми­на­ция опло­до­тво­ре­ния у мле­ко­пи­та­ю­щих, ве­ду­щая к со­зда­нию но­во­го ди­пло­ид­но­го ор­га­низ­ма с но­вым на­бо­ром ге­нов. Сли­я­ние двух га­мет осу­ществ­ля­ет­ся в два эта­па, в хо­де ко­то­рых по­сле ак­ро­сом­ной ре­ак­ции бе­лок спер­ма­то­зо­и­да IZUMO1 на эк­ва­то­ри­аль­ном сег­мен­те клет­ки рас­по­зна­ет свой ре­цеп­тор JUNO на по­верх­но­сти яй­це­клет­ки. За рас­по­зна­ва­ни­ем сле­ду­ет сли­я­ние плаз­ма­ти­че­ских мем­бран кле­ток. Без бел­ков IZUMO1 и JUNO опло­до­тво­ре­ние не­воз­мож­но, по­сколь­ку у мы­шей нок­даун лю­бо­го из них при­во­дит к бес­пло­дию (без ка­ких-ли­бо дру­гих па­то­ло­ги­ей). Не­смот­ря на цен­траль­ное зна­че­ние этих бел­ков в ре­про­дук­тив­ной ме­ди­ци­не, не­из­вест­ны их мо­ле­ку­ляр­ная ар­хи­тек­ту­ра и кон­крет­ные ро­ли в про­цес­се опло­до­тво­ре­ния. В этой ра­бо­те пред­став­ле­ны кри­стал­ли­че­ские струк­ту­ры че­ло­ве­че­ских IZUMO1 и JUNO по от­дель­но­сти и в ком­плек­се. Че­ло­ве­че­ский бе­лок IZUMO1 име­ет вы­ра­жен­ную фор­му бу­ме­ран­га и поз­во­ля­ет изу­чить струк­ту­ру се­мей­ства бел­ков IZUMO. Че­ло­ве­че­ский IZUMO1 об­ла­да­ет вы­со­ким срод­ством к JUNO и пре­тер­пе­ва­ет мас­штаб­ное из­ме­не­ние кон­фор­ма­ции при со­еди­не­нии его N-тер­ми­наль­но­го до­ме­на с по­верх­ност­ным ре­цеп­то­ром яй­це­клет­ки. По­лу­чен­ные на­ми ре­зуль­та­ты поз­во­ля­ют по­нять мо­ле­ку­ляр­ную ос­но­ву рас­по­зна­ва­ния спер­ма­то­зо­и­да и яй­це­клет­ки, меж­ви­до­во­го скре­щи­ва­ния и пре­пят­ствий для опло­до­тво­ре­ния яй­це­клет­ки не­сколь­ки­ми спер­ма­то­зо­и­да­ми, что в бу­ду­щем поз­во­лит раз­ра­бо­тать но­вые не­гор­мо­наль­ные кон­тра­цеп­ти­вы и спо­со­бы ле­че­ния бес­пло­дия для че­ло­ве­ка и дру­гих мле­ко­пи­тающих.