精卵結合的分子學視角

長久以來在發育生物學和繁殖醫學的一個大謎題就包括了精子和卵子膜結構的融合。直到2005年才確認了Izumo1(譯者註：Izumo，出雲大社為日本著名神社，供奉大國主，掌管婚姻)，是控制融合的關鍵精子蛋白。而直到兩年前，Izumo1的受體Juno(譯者註：朱諾，羅馬神話主神朱庇特的妻子，我隱隱看到了朱庇特頭上的RGB(0,255,0))才被發現位於成熟人類卵子的表面。

來自多倫多大學的學者辨認了人類生殖細胞中Izumo1和Juno的單獨的和兩者複合態的晶體結構。這是對於任何有機體的的受孕機制第一次在原子精度上的精卵蛋白質複合物的結構分辨。研究者主要使用三種技術：加拿大光源(Canadian Light Source)的X射線晶體成像(x-ray crystallography)、美國先進光源(Advanced Light Source)的小角度X射線散射(small-angle x-ray scattering, SAXS)和加州大學聖地亞哥分校的氘交換質譜(deuterium exchange mass spectrometry, DXMS)。(譯者註：這裡的光源指的是同步輻射光源)

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兩者的結合態

利用以上三種技術的研究顯示，迴旋鏢形狀的Izumo1有著和其他病毒性和細胞性融合蛋白完全不同的建構。一旦與Juno結合，它便鎖入一種垂直的構型，可能是為了融合而必需的結構變化。這種結構提供了精子卵子間辨識和融合機制的基本信息，並且給非荷爾蒙避孕藥和人類及其他哺乳動物的受孕治療的研發提供了關鍵的線索。

總的來說，這個結果為精子和卵子的互動行為的深入表徵提供了基礎，為理解哺乳動物受孕和融合過程的基本原理提供了一個更新的模型。