Потеря структурного белка ACTL7B блокирует сперматогенез у мышей-самцов.

Зрелые сперматозоиды характеризуются головкой, средней частью и длинным хвостом, обеспечивающим передвижение. Теперь исследователи из Университетской больницы Бонна (UKB) и Отделения трансдисциплинарных исследований «Жизнь и здоровье» Боннского университета обнаружили, что потеря структурного белка ACTL7B блокирует сперматогенез у мышей-самцов. Клетки больше не могут развивать свою характерную форму и остаются в довольно круглой форме. Животные бесплодны. Результаты исследования теперь опубликованы в научном журнале «Развитие».

Мужские сперматозоиды постоянно производятся в больших количествах в яичках во время так называемого сперматогенеза. В этом процессе из круглых половых клеток образуются типичные удлиненные сперматозоиды. Это огромное изменение формы требует точной реорганизации специализированных структурных белков. Одним из таких структурных белков является ACTL7B. «Поскольку он вырабатывается исключительно у людей и мышей во время созревания мужской спермы, было высказано предположение, что этот белок важен для этой фазы развития», — отмечает автор-корреспондент профессор Хуберт Шорле из Института патологии UKB, который также член Трансдисциплинарного исследовательского направления (TRA) «Жизнь и здоровье» Боннского университета.

Чтобы исследовать роль структурного белка в спермиогенезе, команда профессора Шорле создала модель мыши с мутацией в ген Actl7b с помощью технологии редактирования генов. Это приводит к полной потере функции ACTL7B. «Без ACTL7B развитие блокируется, клетки часто остаются округлой формы, обычно не образуют удлиненную, типичную для сперматозоидов форму и в значительной степени погибают», — говорит первый автор Джина Эстер Мергес, докторант лаборатории профессора Шорле.

Нарушение в сети белков

В этом контексте боннские исследователи обнаружили, что ACTL7B необходим для реорганизации цитоскелета сперматид. Используя масс-спектрометрический анализ, они идентифицировали двух партнеров по взаимодействию ACTL7B: DYNLL1 и DYNLL2. «Нам удалось показать, что без структурного белка DYNLL1 и 2 неправильно локализуются в круглых сперматидах. Поскольку это, вероятно, более крупный белковый комплекс с дальнейшими партнерами по взаимодействию, мы связываем описанный выше эффект с потерей временного и пространственного точно регулируемое и целенаправленное перераспределение этих белков», — отмечает профессор Шорле.

Это объясняет, почему сперма мышей-самцов с мутировавшим ген Actl7b не способен развить характерную форму. Из-за этого животные бесплодны. Кроме того, по данным других исследований, есть данные о том, что уровень белка ACTL7B снижается у некоторых пациентов с бесплодием.

Наше исследование показывает, что мутации в ген Actl7b может быть причиной мужского бесплодия».

Профессор Хуберт Шорле из Института патологии UKB