Faktoren der männlichen Unfruchtbarkeit
Die Aktivierung der Oozyten ist der früheste Schritt der embryonalen Entwicklung nach der Befruchtung bei Säugetieren. Sie wird durch Kalziumoszillationen ausgelöst, die durch einen spermaspezifischen Proteinfaktor mit der Bezeichnung PLC-Zeta initiiert werden. Kalziumoszillationen können die Wirksamkeit der Embryoentwicklung direkt beeinflussen und den drastisch niedrigen Erfolgsraten von aktuellen Fruchtbarkeitsbehandlungen zugrunde liegen. Das EU-finanzierte Projekt ZETA-STIM (The molecular basis for the ability of PLC zeta to stimulate mammalian embryo development) untersuchte den molekularen Mechanismus der Befruchtung bei Säugetieren und konzentrierte sich dabei auf die bestimmenden Faktoren von Kalziumoszillationen. Die Forscher zeigten, dass Spermien-PLC-Zeta der einzige Faktor ist, der für die Erzeugung von Kalziumoszillationen während der Säugetierbefruchtung verantwortlich ist. Darüber hinaus wiesen sie nach, dass das Domänen bindende Spermaprotein PAWP keine Kalziumoszillationen in Oozyten von Mäusen oder Menschen hervorrufen konnte. Vor Kurzem wurde die Hypothese aufgestellt, dass PAWP als alternatives Molekül für die Oozytenaktivierung verantwortlich ist. Präklinische Daten zeigten, dass rekombinantes menschliches PLC-Zeta die versagende Oozytenaktivierung in einem Mausmodell für männliche Unfruchtbarkeit wiederherstellen konnte. Diese Ergebnisse zeigten eindeutig, dass PLC-Zeta als therapeutisches Mittel dienen könnte, um bestimmte Formen der männlichen Unfruchtbarkeit zu behandeln. Für dieses Ziel entwickelten die Wissenschaftler verschiedene Protokolle, um rekombinantes menschliches PLC-Zeta zu produzieren, das von Kliniken für künstliche Befruchtung (IVF) verwendet werden kann. Die Forscher lieferten auch Erkenntnisse zur biochemischen Struktur von PLC-Zeta und beschrieben ihre katalytische Domäne. Ein aktueller Bericht zeigte, dass eine Punktmutation in der PLC-Zeta-C2-Domäne mit dem Versagen der Oozytenaktivierung im Zusammenhang steht. Diese Beobachtung unterstrich die entscheidende Rolle dieser Domäne bei der PLC-Zeta-Funktion und brachte die Wissenschaftler von ZETA-STIM dazu, eine biochemische und biophysikalische Analyse der C2-Domäne durchzuführen, um ihre Bindung an verschiedene Oozytenproteine zu ermitteln. Insgesamt stellen die Ergebnisse des Projekts wertvolle Erkenntnisse zur Funktion von PLC-Zeta dar. Obwohl der genaue Funktionsmechanismus von PLC-Zeta noch nicht ganz klar ist, eröffnete die Studie neue Wege für die Therapie von männlicher Unfruchtbarkeit.
