SYPL1 est enrichi dans la gouttelette cytoplasmique. une immunofluorescence et une illustration schématique correspondante montrant l’expression de HK1 dans les spermatides des étapes 9 à 16 de la souris. Barre d’échelle, 30 μm. b Un diagramme schématique de sperme de souris portant un CD. c Une illustration schématique de l’architecture du domaine protéique SYPL1. Notez les quatre régions transmembranaires (orange) . d Western blot de l’expression de SYPL1 dans plusieurs tissus de souris. La β-Actine sert de contrôle de charge. e Co-localisation de SYPL1 et HK1 dans les testicules de souris WT. Les flèches blanches indiquent les CD. Les lignes blanches pointillées ouvertes indiquent la frontière entre les spermatides rondes et les spermatides allongées. Les lignes jaunes pointillées ouvertes indiquent la bordure du tubule séminifère. St, scène ; barre d’échelle, 30 μm. f Immunofluorescence montrant l’expression de SYPL1 dans le CD du sperme de la queue de l’épididyme de souris. La flèche blanche indique un signal SYPL1-positif dans la région CD. Barre d’échelle, 20 μm. Crédit: Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-40862-1
Des chercheurs de la Michigan State University ont résolu le mystère d’une structure mal comprise du sperme appelée gouttelette cytoplasmique, ou CD. Le CD est un cytoplasme élargi (un contenu cellulaire aqueux ressemblant à un gel entouré d’une membrane cellulaire) que l’on trouve près de la tête, au niveau du cou du spermatozoïde, chez tous les mammifères, y compris les humains. Ce nouveau modèle génétique est le premier du genre.
Bien qu’elle ait été découverte il y a plus de 100 ans, on ne sait pas exactement comment se forme la CD et quelle est sa fonction en raison du manque d’outils moléculaires et génétiques pour l’étudier.
Les scientifiques l’ont souvent ignoré, mais cela ne peut plus être ignoré, a déclaré Chen Chen, professeur agrégé au Département des sciences animales et au programme des sciences de la reproduction et du développement du Collège d’agriculture et des ressources naturelles de MSU.
“Notre nouvelle étude utilisant des souris montre que la CD est en effet un organite en formation active, spécialement conçu pour réguler la maturation et la fertilité des spermatozoïdes”, a déclaré Chen. “Il agit comme une “salle de stockage” pour emballer les protéines essentielles au fonctionnement des spermatozoïdes avant leur long voyage pour atteindre l’ovule. C’est comme faire ses valises pour un voyage sur Mars : le vaisseau spatial doit charger tout ce dont il a besoin pour le voyage avant de quitter la Terre. “.
Chen et son équipe de recherche ont découvert un nouveau système de transport de protéines au sein du sperme en développement qui transporte activement les protéines essentielles via de petites vésicules membranaires vers le CD, la salle de stockage des spermatozoïdes. Ce processus est contrôlé par un gène appelé SYPL1. La protéine SYPL1 réside sur ces vésicules membranaires et joue un rôle central en les dirigeant vers le CD. Vous pouvez considérer ces vésicules comme des camions de marchandises livrant des cargaisons de protéines à la salle de stockage du sperme, a déclaré Chen.
L’étude est publiée dans la revue Communications naturelles.
Chen a noté que lorsque le gène SYPL1 est supprimé chez la souris, ce système de transport de protéines s’effondre et les enzymes métaboliques critiques et les protéines essentielles ne parviennent pas à être expédiées vers le CD, ce qui donne lieu à un CD vide, dépourvu de vésicules, ce qu’il n’avait jamais vu auparavant. Par conséquent, sans contenu majeur en CD, les spermatozoïdes mutants perdent leur motilité et leur capacité à faire face aux changements osmotiques : ils se plient, conduisant à l’infertilité.
“Je crois que cette étude représente une avancée majeure dans la compréhension de la formation des CD et de leur fonction potentielle”, a déclaré Chen. “Au niveau cellulaire, cela nous aide à réaliser qu’il existe un système spécialisé de transport de protéines qui transporte activement les cargaisons vers le CD pour une utilisation future par les spermatozoïdes pour leur voyage vers l’ovule.
“Fondamentalement, cette découverte changera l’idée fausse que l’on a de cette mystérieuse structure du sperme. Elle ouvrira de nouvelles voies de recherche sur la CD en tant que biomarqueur de la fertilité chez l’homme et l’animal et, éventuellement, pour cibler cette nouvelle voie de contrôle de la fertilité.”
Plus d’information:
Jiali Liu et al, SYPL1 définit une voie vésiculaire essentielle à la formation de gouttelettes cytoplasmiques de sperme et à la fertilité masculine, Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-40862-1
Fourni par l’Université d’État du Michigan
Citation: Une étude élucide la structure mal comprise des spermatozoïdes, fournissant un aperçu de l’infertilité (9 novembre 2023) récupéré le 9 novembre 2023 sur
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