Des protéines multifonctions dans les spermatozoïdes

15 février 2013

De nombreuses protéines du spermatozoïde peuvent jouer un double rôle. Une équipe de l’Inserm vient en effet d’identifier plusieurs protéines impliquées dans la reconnaissance de l’ovocyte et de montrer que certaines d’entre elles sont déjà connues pour un tout autre rôle. Reste à vérifier s’il s’agit de protéines clés pour la fécondation.

De très nombreuses protéines du spermatozoïde semblent impliquées dans la reconnaissance de l’ovocyte, ou plus précisément dans celle de l’enveloppe qui l’entoure (appelée « zone pellucide »). Or, la plupart d’entre de ces protéines sont déjà connues pour occuper d’autres fonctions. C’est ce que révèle une équipe de l’Inserm qui s’est penchée, in vitro, sur les interactions spermatozoïde-zone pellucide dans l’espèce humaine.

Des protéines omniprésentes

Les auteurs ont travaillé en utilisant des glycoprotéines qui composent la zone pellucide des ovocytes humains, produites par génie génétique*. Ils les ont mises en contact avec des protéines spermatiques et ont repéré celles qui se liaient aux glycoprotéines de la zone pellucide.

En parallèle, les chercheurs ont isolé des anticorps produits par certains hommes infertiles, qui sont dirigés contre leurs propres spermatozoïdes. Ces anticorps sont susceptibles d’avoir pour cible des protéines impliquées dans la fécondation. Ils les ont mis en contact avec les protéines de spermatozoïdes de l’expérience précédents et ont de nouveau cherché les complexes formés.

Cette démarche a conduit les chercheurs à l’identification de plusieurs protéines qui interagissent à la fois avec des glycoprotéines de la zone pellucide et avec des auto-anticorps anti-spermatozoïde responsables des échecs de FIV. Ces protéines ont été localisées sur la tête des spermatozoïdes.

Cependant, plusieurs d’entre elles** avaient déjà été identifiées au niveau du flagelle spermatique et étaient connues pour occuper diverses fonctions dans le métabolisme énergétique et le fonctionnement des spermatozoïdes.

Des protéines clés pour la fécondation

Il s’agit là d’une étape essentielle pour mieux comprendre les mécanismes de la fécondation. « Nous constatons que des protéines qui occupent une certaine fonction quand elles sont situées dans le flagelle, peuvent jouer un rôle tout à fait différent, un rôle de reconnaissance de l’ovocyte, lorsqu’elles sont localisées au niveau de la tête du spermatozoïde, explique Jana Auer***, coauteur des travaux. En outre, nous constatons que de nombreuses protéines du spermatozoïde (sans doute plusieurs dizaines) peuvent interagir avec seulement trois types de glycoprotéines de la zone pellucide. Nous supposons que la reconnaissance entre les deux gamètes fait intervenir des complexes multiprotéiques. Il va maintenant falloir vérifier le rôle de ces protéines in vivo et leur implication réelle en cas de stérilité ».

L’identification des protéines clefs de la fécondation permettrait d’affiner le diagnostic clinique des infertilités et d’orienter les patients vers les techniques de procréation adaptées, ou encore d’explorer des voies de la contraception en inhibant une ou plusieurs protéines clef de la fécondation.


Notes :
*Glycoprotéine humaines recombinantes de la zone pellucide ZPA, ZPB et ZPC, produites par recombinaison dans les cellules issue d’ovaires de hamsters.
**comme la glutathion S-transférase M, la triosephosphate isomérase ou le canal anionique calcique
***Unité Inserm 1016, Institut Cochin, Paris

Source :
F. M. Petit et coll. Identification of sperm head proteins involved in zona pellucida binding. Human Reproduction, édition en ligne du 25 janvier 2013

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