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新的发现和研究方法导致了受精机制的阐明

2019-01-17 10:52:59 • 来源：

日本的一个研究小组已经确定了JUNO​​蛋白的晶体结构，这是一种对受精必不可少的蛋表面蛋白。这些基于结构的突变分析阐明了蛋(JUNO蛋白)和精子(IZUMO1)在分子水平上相互作用的机制。这些研究将为理解受精机制提供一个框架。

新的发现和研究方法导致了受精机制的阐明

受精是开始新生命的关键过程，从精子和卵子的融合开始。在精子 - 卵子融合的步骤中，精子上的IZUMO1和卵子上的IZUMO1反受体JUNO在第一步发挥关键作用，形成细胞间桥(图1)，并删除基因导致配子膜融合失败。然而，JUNO特异性识别IZUMO并参与精子 - 卵子粘附步骤的分子机制仍有待充分理解。

由当时研究生Kazoshi Kato，助理教授Hiroshi Nishimasu和东京大学理学研究科教授Osamu Nureki以及助理教授Yuhkoh Satouh和教授Masahito Ikawa领导的研究小组在大阪大学微生物疾病研究所，分析了JUNO​​蛋白质的详细结构和功能。该组使小鼠JUNO蛋白结晶，并且作为X射线晶体结构分析的结果，通过2.3Å分辨率的分子置换确定了JUNO​​的晶体结构(图2)。他们还发现JUNO和叶酸受体具有相似的整体结构，但JUNO缺乏叶酸结合口袋，从而解释了JUNO​​不能结合叶酸。

然后，通过建立一种使用JUNO缺失卵的互补试验的新方法，该小组检查了氨基酸残基在受精中的作用。作为突变分析的结果，确定JUNO蛋白质的第62位色氨酸(W62)的氨基酸残基对于与IZUMO1的相互作用是必需的(图3)。

在这项研究中，阐明了JUNO​​蛋白的晶体结构，并且首次发现JUNO 蛋白的W62残基对于精子和卵子之间的相互作用是必不可少的。此外，新建立的使用JUNO基因缺失卵的互补系统有望成为未来研究的框架，用于阐明受精的一般机制。

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