據英國每日郵報報道,研究人員獲得了一項突破性發(fā)現,它解釋了卵子是如何受精的。這項長(cháng)達14年的研究總結稱(chēng)精子會(huì )用魚(yú)叉捕獲卵子從而輔助受精。研究人員發(fā)現精子頭部?jì)鹊囊环N蛋白質(zhì)會(huì )形成尖的細絲,這些小細絲會(huì )扎捆精子和它的目標。“這項發(fā)現的確捕獲了我們的想象,”美國弗吉尼亞大學(xué)醫學(xué)院的研究人員約翰?赫爾(JohnHerr)這樣說(shuō)道。它代表了朝受精過(guò)程發(fā)展的重要一步。“頂體(精子頭部的前端)里大量存在的一個(gè)主要蛋白質(zhì)結晶形成細絲,”赫爾說(shuō)道。
精子會(huì )用魚(yú)叉捕獲卵子從而輔助受精
“這項發(fā)現的確捕獲了我們的想象,”美國弗吉尼亞大學(xué)醫學(xué)院的研究人員約翰?赫爾(JohnHerr)這樣說(shuō)道。它代表了朝受精過(guò)程發(fā)展的重要一步。“頂體(精子頭部的前端)里大量存在的一個(gè)主要蛋白質(zhì)結晶形成細絲,”赫爾說(shuō)道。“我們現在假定它們會(huì )刺穿卵子——這是基于這項發(fā)現提出的新假設,而這將導致一系列全新的問(wèn)題以及有關(guān)受精過(guò)程中分子事件的精密結構的新假設。”
精子類(lèi)似溶菌酶蛋白質(zhì)1
這項發(fā)現是赫爾實(shí)驗室與分子生理學(xué)與生物物理系的韋拉迪克?麥諾(WladekMinor)的實(shí)驗室長(cháng)期合作的結果。這項發(fā)現登上了科學(xué)期刊《男科》的首頁(yè)。
赫爾實(shí)驗室之前發(fā)現了能夠形成細絲的蛋白質(zhì),他們取名為精子類(lèi)似溶菌酶蛋白質(zhì)1(SLLP1)。這一蛋白質(zhì)屬于已知位于頂體的一個(gè)蛋白質(zhì)家族,頂體是一個(gè)在大多數動(dòng)物精子細胞頭部前半部分發(fā)育的細胞器官。然而,赫爾的實(shí)驗室無(wú)法確定這種蛋白質(zhì)的形狀和結構。
SLLP1的結構
麥諾的研究小組必須在靜態(tài)晶體里捕獲這一蛋白質(zhì),他們將晶體冷卻低溫預防衰變,然后用X射線(xiàn)猛攻它。通過(guò)檢測這些射線(xiàn)是如何折射的,他們可以計算出蛋白質(zhì)的形狀,有點(diǎn)類(lèi)似利用聲納繪制遇難船只。
然而這并非簡(jiǎn)單的任務(wù),這要求多次嘗試和大量分析。但最終他們產(chǎn)生了對精子蛋白質(zhì)的第一批描述。“這是一個(gè)非常重要的蛋白質(zhì)。因為這是精子頂體里存在的蛋白質(zhì)的第一個(gè)晶體結構。”文章首席作者張和平(HepingZhang)說(shuō)道。“它也是與一個(gè)特定卵母細胞結合的哺乳動(dòng)物精子蛋白質(zhì)的第一個(gè)結構。據我們所知,僅僅從哺乳動(dòng)物精子里獲得的蛋白質(zhì)中只有九種蛋白質(zhì)具有已知結構。”
對這一結構的最新理解將作為赫爾和其它生殖生物學(xué)家探索受精過(guò)程是如何發(fā)生的地圖。“從非常根本的層面上講,理解這一精密的分子結構讓我這個(gè)生物學(xué)家能夠假定這一發(fā)現于頂體里的蛋白質(zhì)家族的新功能。”這兩個(gè)實(shí)驗室之間互利互益的合作非常重要,麥諾解釋道。
“你必須解釋結構和功能之間的關(guān)系,”麥諾說(shuō)道。“例如,你可以拍攝一張喜馬拉雅山的美麗圖片,有的時(shí)候當沒(méi)人知道喜馬拉雅山時(shí),展示這張圖片就已足夠,這是一張美麗的圖片,以前沒(méi)有人見(jiàn)過(guò)它。而現在,如果你走近珠穆朗瑪峰,拍攝一張它的照片并發(fā)給華盛頓郵報或者紐約時(shí)代周刊,沒(méi)有人會(huì )將它發(fā)表出來(lái),因為誰(shuí)在意???他們已經(jīng)有了幾百萬(wàn)張這樣的圖片。但是如果你有一個(gè)精彩的故事,例如某人在冬天爬上珠穆朗瑪峰,滑下來(lái)拯救了另一名登山者的性命,你的故事或可能登上時(shí)代周刊封面。在這里也是如此,你必須要有故事,一種嶄新的理解,才能伴隨新發(fā)現的結構一起登上期刊首頁(yè)。”