精子和卵子相遇創(chuàng )造了人類(lèi)生命。最新一期《自然》雜志報道，加拿大科學(xué)家首次揭示了精子和卵子點(diǎn)燃生命之火時(shí)的原子級3D圖像。此一發(fā)現為更好地了解受孕及開(kāi)發(fā)非激素類(lèi)避孕藥奠定了基礎。

　　加拿大結構病毒學(xué)研究主席、多倫多大學(xué)實(shí)驗醫學(xué)和病理學(xué)系教授杰弗里·李稱(chēng)，研究模型描述了Izumo1精子和Juno卵子在融合位點(diǎn)的分子作用過(guò)程。Izumo1（得名于日本著(zhù)名婚姻神殿“出云”大社）和Juno（羅馬神話(huà)中掌管婚姻和生育的女神）蛋白在生育中發(fā)揮著(zhù)重要作用。

　　對上述兩種蛋白融合過(guò)程的研究受阻于難以在實(shí)驗室中產(chǎn)生穩定的蛋白。研究人員利用昆蟲(chóng)細胞制造蛋白解決了這一難題，然后使用加拿大光源加速器產(chǎn)生的X射線(xiàn)對Izumo1-Juno晶體進(jìn)行衍射，并利用先進(jìn)的計算機算法確定蛋白結構中每個(gè)原子的精確3D坐標，從而為觀(guān)察蛋白相互作用過(guò)程提供了構造藍圖。

　　研究小組發(fā)現，Izumo1蛋白包括由鉸鏈樣結構連接的兩個(gè)域，它采用了精子表面的回旋鏢形狀。Izumo1蛋白有一個(gè)與其他病毒和細胞融合蛋白完全不同的架構。Izumo1蛋白在與Juno蛋白結合時(shí)會(huì )經(jīng)歷一個(gè)構象上的改變，即放棄其回旋鏢形狀。結合后的Izumo1蛋白將被穩定在一個(gè)緊鎖且直立的位置。

　　Izumo1和Juno蛋白間的相互作用在人類(lèi)和靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物中是守恒的，但在哺乳動(dòng)物中有些差異。特定的人類(lèi)Izumo1和Juno蛋白的相互作用為跨物種受孕提供了額外的障礙。研究人員還發(fā)現人類(lèi)Izumo1和Juno蛋白的結合相比之前的研究發(fā)現更為緊密。受精后的卵子從其表面脫落掉Juno蛋白分子，以防止多個(gè)精子與卵子結合。