La nueva proteína FIMP podría ayudar a orquestar la fecundación en mamíferos
La fecundación es un proceso fundamental en la reproducción sexual, cuando la combinación de gametos masculinos y femeninos mezcla material genético para crear un nuevo individuo único. Ahora, investigadores japoneses han identificado un nuevo factor que podría ayudar a orquestar este acontecimiento vital y complejo.
En un estudio reciente, investigadores de la Universidad de Osaka y del Baylor College of Medicine han identificado una nueva proteína que interviene en la fusión de las membranas del espermatozoide y el ovocito durante la fecundación, y la han bautizado como Proteína de Membrana Influyente en la Fecundación (FIMP).
El cuerpo humano está formado por billones de células, todas ellas derivadas de un único óvulo fecundado. La fusión espermatozoide-oovocito es un acontecimiento crítico en la fecundación de los mamíferos y se conocen tres proteínas que la facilitan. La proteína de membrana del espermatozoide IZUMO1 fue descubierta en 2005 por este equipo de investigación y recibió su nombre de un santuario sintoísta que celebra el matrimonio. Su homóloga, la proteína de membrana del ovocito JUNO, descubierta nueve años más tarde, debe su nombre a la diosa romana de la fertilidad. Juntas interactúan para formar un complejo proteico, al que contribuye la proteína tetraspanina CD9 del ovocito. Como tres proteínas no pueden explicar las complejas interacciones moleculares implicadas, se buscaban otros factores.
Una proteína podría ayudar a los tratamientos de la infertilidad y a proteger la fertilidad en el futuro
Una proteína recién descubierta podría ayudar a mejorar los tratamientos de fertilidad
Nos centramos en el gen 4930451I11Rik, específico del testículo, utilizando la tecnología de edición del genoma mediada por CRISPR/Cas9 para generar ratones mutantes "knock out" con genes selectivamente inactivados o "apagados". Aunque IZUMO1 estaba presente en los espermatozoides knockout 4930451I11Rik, éstos eran incapaces de fusionarse con los ovocitos y los machos KO resultaron gravemente subfértiles."
El Dr. Yoshitaka Fujihara, Profesor Asociado del Instituto de Investigación de Enfermedades Microbianas, y autor principal del estudio
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El gen 4930451I11Rik codifica dos variantes de la proteína, una isoforma transmembrana (TM) y una isoforma secretada. La deleción mediada por CRISPR/Cas9 y el rescate transgénico demostraron que solo la isoforma TM es esencial para la fusión espermatozoide-oocito. Los investigadores denominaron a la isoforma TM 'Fertilization Influencing Membrane Protein' (proteína de membrana que influye en la fecundación) y aclararon que es esencial para la fecundación, funcionando en la fusión de membranas a través de una vía o etapa diferente de IZUMO1. El marcado con mCherry fluorescente localizó la FIMP en el segmento ecuatorial del espermatozoide, donde se produce la fusión espermatozoide-oocito.
El profesor Masahito Ikawa, codescubridor de IZUMO1 y autor principal, especula sobre las implicaciones y tendencias futuras de su investigación: "Nuestros hallazgos apoyan un papel potencial de FIMP humana en la función espermática. Se necesitan más estudios para examinar la causa de la infertilidad masculina en ratones Fimp knockout y aclarar la interacción de proteínas transmembrana de tipo I similares localizadas en la cabeza del espermatozoide. Estos conocimientos podrían utilizarse para desarrollar nuevos tratamientos de la infertilidad in vitro e in vivo, así como anticonceptivos específicos masculinos no hormonales."
