La proteina promoter dell’incontro tra ovocita spermatozoo

Il recettore delle cellule uovo dei mammiferi che permette allo spermatozoo di riconoscerle, agganciarle e fecondarle è stato identificato da un gruppo di biologi del Wellcome Trust Sanger Institute di Cambridge, in Gran Bretagna, che illustrano la ricerca in un articolo a prima firma Enrica Bianchi, pubblicato su “Science”.

La scoperta potrà aiutare lo sviluppo di nuovi contraccettivi e di nuove terapie per l�infertilità.

Nel 2005, alcuni ricercatori giapponesi avevano isolato la proteina della membrana dello spermatozoo – battezza Izumo1, dal nome di un santuario dedicato alla divinità shintoista protettrice del matrimonio – che consente la fusione con l�ovocita. La sua controparte nella cellula uovo era però rimasta sconosciuta, sia per le difficoltà di lavorare con un piccolo numero di ovociti, sia perché le interazioni tra le proteine coinvolte avvengono in un lasso di tempo estremamente breve.

La formazione del complesso Izumo1-Juno permette l�ingresso dello spermatozoo nell�ovocita. Avvenuta la fecondazione, Juno viene espulsa attraverso vescicole extracellulari dalla membrana della cellula uovo. (Cortesia Nature)
Grazie allo sviluppo di un nuovo metodo per analizzare le interazioni deboli e transitorie fra proteine, Enrica Bianchi e colleghi sono ora riusciti isolare la proteina che lega Izumo1: si tratta di un recettore per i folati finora noto con la sigla Folr4, che si trova nella membrana delle cellule uovo di molti mammiferi, esseri umani compresi. A causa della sua funzione, i ricercatori hanno proposto di ribattezzarla Juno, dalla dea Giunone.

Nel corso degli esperimenti i ricercatori hanno mostrato che bloccando Juno con un anticorpo monoclonale, Izumo1 non riesce a fecondare l�ovocita e che i topi femmina ingegnerizzati geneticamente per non esprimere la proteina sono sterili.

Da questi e altri test è risultato che Juno è indispensabile per la fecondazione, ma non è escluso che anche altre proteine della cellula uovo siano necessarie alla fusione con lo spermatozoo. In compenso, hanno trovato forti indizi che Juno abbia un ruolo centrale nel rendere la membrana della cellula uovo impenetrabile ad altri spermatozoi dopo la fecondazione. Trenta minuti dopo la fusione fra uno spermatozoo e una cellula uovo, infatti, sulla membrana di quest�ultima non c�è più traccia di Juno, che viene inglobata in piccole vescicole e rapidamente espulsa dalla cellula.

In prospettiva, la scoperta potrebbe essere utile per curare i casi di infertilità dovuti a una mancata espressione di Juno nelle cellule uovo, ma in tempi più ravvicinati la dettagliata definizione della struttura tridimensionale del complesso Izumo1-Juno permetterà di progettare di piccole molecole che inibiscano specificamente l�adesione fra spermatozoi e cellule uovo, e quindi lo sviluppo di nuovi mezzi anticoncezionali.Il recettore delle cellule uovo dei mammiferi che permette allo spermatozoo di riconoscerle, agganciarle e fecondarle è stato identificato da un gruppo di biologi del Wellcome Trust Sanger Institute di Cambridge, in Gran Bretagna, che illustrano la ricerca in un articolo a prima firma Enrica Bianchi, pubblicato su “Science”. La scoperta potrà aiutare lo sviluppo di nuovi contraccettivi e di nuove terapie per l’infertilità.

Nel 2005, alcuni ricercatori giapponesi avevano isolato la proteina della membrana dello spermatozoo – battezza Izumo1, dal nome di un santuario dedicato alla divinità shintoista protettrice del matrimonio – che consente la fusione con l’ovocita. La sua controparte nella cellula uovo era però rimasta sconosciuta, sia per le difficoltà di lavorare con un piccolo numero di ovociti, sia perché le interazioni tra le proteine coinvolte avvengono in un lasso di tempo estremamente breve.

La proteina che permette l’incontro fra ovocita e spermatozoo
La formazione del complesso Izumo1-Juno permette l’ingresso dello spermatozoo nell’ovocita. Avvenuta la fecondazione, Juno viene espulsa attraverso vescicole extracellulari dalla membrana della cellula uovo. (Cortesia Nature)
Grazie allo sviluppo di un nuovo metodo per analizzare le interazioni deboli e transitorie fra proteine, Enrica Bianchi e colleghi sono ora riusciti isolare la proteina che lega Izumo1: si tratta di un recettore per i folati finora noto con la sigla Folr4, che si trova nella membrana delle cellule uovo di molti mammiferi, esseri umani compresi. A causa della sua funzione, i ricercatori hanno proposto di ribattezzarla Juno, dalla dea Giunone.

Nel corso degli esperimenti i ricercatori hanno mostrato che bloccando Juno con un anticorpo monoclonale, Izumo1 non riesce a fecondare l’ovocita e che i topi femmina ingegnerizzati geneticamente per non esprimere la proteina sono sterili.

Da questi e altri test è risultato che Juno è indispensabile per la fecondazione, ma non è escluso che anche altre proteine della cellula uovo siano necessarie alla fusione con lo spermatozoo. In compenso, hanno trovato forti indizi che Juno abbia un ruolo centrale nel rendere la membrana della cellula uovo impenetrabile ad altri spermatozoi dopo la fecondazione. Trenta minuti dopo la fusione fra uno spermatozoo e una cellula uovo, infatti, sulla membrana di quest’ultima non c’è più traccia di Juno, che viene inglobata in piccole vescicole e rapidamente espulsa dalla cellula.

In prospettiva, la scoperta potrebbe essere utile per curare i casi di infertilità dovuti a una mancata espressione di Juno nelle cellule uovo, ma in tempi più ravvicinati la dettagliata definizione della struttura tridimensionale del complesso Izumo1-Juno permetterà di progettare di piccole molecole che inibiscano specificamente l’adesione fra spermatozoi e cellule uovo, e quindi lo sviluppo di nuovi mezzi anticoncezionali.