Por primera vez, los investigadores han desentrañado la estructura de una proteína que permite a los espermatozoides nadar.
La proteína se encuentra en la membrana celular de los espermatozoides y ayuda a transportar sodio cargado positivamente y hidrógeno iones dentro y fuera de la célula. Esta es una función importante para regular el pH, el contenido de sal y el volumen de la célula, ayudando a mantenerla viva y saludable.
«Sabemos que esta proteína es esencial para la motilidad de los espermatozoides y, por tanto, la fertilidad masculina, a partir de estudios que van desde erizos de mar hasta ratones y humanos». Cristina Paulinodijo a Live Science un biólogo estructural del Centro de Bioquímica de la Universidad de Heidelberg en Alemania.
Sin embargo, la proteína funciona de manera diferente en diferentes animales, según han demostrado investigaciones anteriores. Paulino realizó la mayor parte de la nueva investigación mientras estaba en la Universidad de Groningen en los Países Bajos, centrándose en la proteína de los erizos de mar. Los datos sobre estos bichos marinos no se traducirán directamente en el desarrollo de fármacos para la fertilidad humana o el control de la natalidad. Pero la investigación podría señalar cómo los espermatozoides toman prestados trucos de otras células para construir sus propias proteínas únicas.
El estudio fue publicado el miércoles (25 de octubre) en la revista Naturaleza.
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La proteína, llamada SLC9C1, tiene una extraña estructura de combinación y combinación. un artículo de 2018 reveló.
«Combina ‘habilidades’ mecanicistas nunca antes vistas», dijo Paulino. La proteína consta de un segmento que detecta el voltaje a través de la membrana celular, un segmento que responde a pequeños mensajeros moleculares llamados AMP cíclico y un componente que realiza el intercambio iónico real. La estructura es un poco como una creación de legodijo Paulino: Las diferentes partes se conocen de otras proteínas pero no se han visto en esta combinación.
Paulino y su equipo utilizaron una técnica llamada criomicroscopía electrónica para estudiar la proteína. En esta técnica, las muestras se enfrían por debajo de -243,4 grados Fahrenheit (menos 153 grados Celsius) y un haz de electrones las atraviesa para generar imágenes de alta resolución de los complejos giros y vueltas de la proteína.
En los erizos de mar, la proteína hace que el interior de los espermatozoides sea más alcalino, es decir, básico o menos ácido, al intercambiar iones de sodio y protones dentro y fuera de la célula, descubrió el equipo. Los cambios en el voltaje de la membrana celular desencadenan esta transferencia, un método nunca antes visto en este tipo particular de proteína de transporte de membrana.
«Esto es notable, ya que el transportador ha adoptado o secuestrado otro componente básico que normalmente sólo se encuentra en otra clase de transportadores de membrana, a saber, los canales iónicos», dijo Paulino.
Los investigadores están interesados en el posible papel de SLC9C1 en la infertilidad masculina, dijo Paulino. El hecho de que la proteína sea específica del esperma significa que podría ser un objetivo para los anticonceptivos masculinos, ya que cualquier producto farmacéutico que altere la proteína probablemente no afectaría a otras células del cuerpo.
Sin embargo, existe un gran salto entre comprender la función básica de SLC9C1 en los erizos de mar y utilizar esa información para desarrollar el Objetivo difícil de alcanzar para los hombres con métodos anticonceptivos farmacéuticosdicho Benjamín Kauppquímico biofísico de la Universidad de Bonn y del Instituto Max Planck de Ciencias Multidisciplinarias que no participó en el nuevo estudio.
Trabajo reciente publicado en la revista. Comunicaciones de la naturaleza Kaupp y su equipo descubrieron que, a diferencia de las células de erizo de mar, el voltaje de la membrana celular no activa la acción del SLC9C1 humano. No está claro qué controla la versión humana de la proteína, o incluso si la versión humana transfiere iones de sodio y protones, como lo hace la proteína del erizo de mar.
«La pregunta que ahora no está resuelta es qué hace esta molécula en el esperma de los mamíferos en general, o en el esperma humano en particular», dijo Kaupp a WordsSideKick.com. «¿Es un intercambiador de protones de sodio? ¿O transporta algo más? Y si es un intercambiador de protones de sodio, ¿cuál es su diferencia con el erizo de mar?»
Esta nota es parte de la red de Wepolis y fué publicada por Lorena Milanovic el 2023-10-25 19:29:33 en:
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