科學家們已經確定了一種長期尋求的生育蛋白質，這種蛋白質允許精子附著到卵子表面。這一發現是理解受孕過程的重要一步，最終可能會催生新的避孕方法和不孕症治療方法。“這非常重要，因為我們現在知道了兩種負責精子與卵子結合的蛋白質，”紐約西奈山伊坎醫學院的生物化學家和發育生物學家保羅·瓦薩曼說。
這項工作於今日發表在《自然》雜誌上，由英國欣克斯頓韋爾科姆信託桑格研究所的生物化學家加文·賴特領導。他和他的團隊正在尋找一種與 Izumo1 蛋白對應的物質，Izumo1 蛋白於 2005 年在精子細胞表面被發現。
科學家們知道 Izumo1 允許精子與卵子結合，開始受精過程。但沒有人知道卵子表面的哪種蛋白質與 Izumo1 結合。
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鑑定參與結合步驟的蛋白質一直很困難，因為這些分子傾向於彼此結合得非常微弱。因此，賴特和他的團隊設計了一種方法來聚集 Izumo1 蛋白，然後在細胞培養中尋找會與這些聚集物結合的卵細胞蛋白。賴特將這項技術比作使用許多單獨的織物環構建維可牢尼龍搭扣：“每個小鉤子的附著力都很弱，但當[它們]以陣列形式聚集時，即使是最短暫的相互作用也會穩定下來，因此可以被檢測到，”他說。
使用這種方法，該團隊鉤住了一種名為葉酸受體 4 的蛋白質，這種蛋白質存在於小鼠卵細胞表面。賴特的團隊建議將這種卵子蛋白質重新命名為 Juno，以羅馬生育和婚姻女神朱諾命名。Izumo1 也以生殖的文化符號命名——日本的一座婚姻神社。
該團隊發現，Juno 也存在於包括人類在內的哺乳動物中，並且如果沒有它，人類的卵子和精子就無法融合。他們還發現，缺乏 Juno 的雌性小鼠是健康的，但無法繁殖。研究人員表示，這使得 Juno-Izumo1 夥伴關係成為在任何生物體中發現的第一個對生殖至關重要的夥伴關係。
賴特和他的團隊還發現，Juno 還有另一項重要工作——阻止其他精子細胞在卵子受精後與之結合。一旦一個精子細胞與卵子結合，Juno 就會在 30-45 分鐘內從卵子表面消失。
賴特說，這些發現可以立即用於生育治療。有受孕困難的女性可以接受測試，以確定她們是否缺少或存在缺陷 Juno 蛋白。如果她們確實如此，她們可以嘗試卵胞漿內單精子注射，即將單個精子細胞注射到卵子中。但受益的女性人數尚不清楚，因為 Juno 尚未與生育能力聯絡起來進行研究。
這項發現還指出了阻止精子和卵子融合以預防懷孕的潛在方法。瓦薩曼說，科學家們現在可以研究 Juno-Izumo1 複合物的結構，或許可以開發一類新的避孕藥物，干擾這種連線。