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研究人员揭开了精子细胞如何导航的神秘面纱

研究人员发现,精子细胞膜中的一种蛋白质在它们如何找到卵子方面起着关键作用。PMCA蛋白也可以帮助解释卵细胞如何仅与来自同一物种的精子相互作用。PMCA甚至可能成为药物发现的目标。

精子是出色的导航员。如果他们不是,我们甚至不会在这里。来自东京大学Misaki海洋生物站的Manabu Yoshida教授及其同事研究了为什么精子的行为方式。

精子细胞,细菌和其他微观生物在其环境浓度梯度中使用不同浓度的化学物质 - 在称为趋化性的过程中接近或避免某些物质。卵细胞释放引诱剂化学物质,诱导精子。研究人员在海鞘 - 海鞘,无脑管状生物中研究了这种作用,它们只能作为幼虫移动。

“我们发现钙转运蛋白质 - 质膜Ca2 + ATP酶(PMCA) - 在精子趋化性中具有关键作用,”Yoshida说。“PMCA富含海鞘精子的尾巴或鞭毛膜。它与物种特异性引诱剂结合,改变鞭毛的波动,从而指导精子细胞的运动。”

该团队使用一系列技术来衡量他们观察到的效果。这些包括高选择性形式的色谱(通过在流体中扩散分离混合化合物),称为亲和柱色谱法,以分离由蛋释放的引诱剂;基于激光的质谱,使用激光识别样品中的化学物质;石英晶体微量天平,一种灵敏的微观秤,用于测量样品及其变化方式;和一个高速相机,以慢动作查看精子行为。

“通过这些方法,我们还发现PMCA负责调节细胞钙,而以前认为PMCA在这方面没有作用,”Yoshida继续说道。“现在我们知道PMCA在细胞功能中起着重要作用。它使它成为药物研究的一个有前景的目标。”

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