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。”