女性生育能力通过新发现的分子机制维持 该机制冻结卵细胞中的细胞周期
小鼠的遗传研究已经确定了一种分子机制,这对于维持卵细胞处于休眠状态以确保女性生育能力至关重要。A * STAR的这项工作确定了一种在机制出错时预防不孕症的潜在方法。哺乳动物卵细胞或卵母细胞在雌性胚胎中产生,但它们的循环在发育期间被阻止以确保它们保持休眠。“大多数未用于排卵的卵母细胞在未来使用前仍被捕,直至更年期,”A * STAR分子与细胞生物学研究所的Philipp Kaldis解释说,他与来自瑞典哥德堡大学的Kui Liu合作研究。“因此,卵母细胞周期的停止对女性生育至关重要。”
即使在卵母细胞发育到排卵的生长阶段,细胞周期仍然停滞直到它们完全成熟。然而,使它们处于休眠状态的分子机制尚不清楚。
以前的工作表明,卵母细胞周期的停止需要一种称为细胞周期蛋白B的蛋白质的持续降解。细胞周期蛋白B激活一种名为Cdk1的酶,因此对低水平细胞周期蛋白B的需求表明抑制Cdk1活性是导致细胞周期停滞的基础。细胞周期。Cdk1也可以通过磷酸化失活,其中两个磷酸基团连接到蛋白质上的特定位点。Kaldis及其同事利用这种抑制性磷酸化机制探测Cdk1在卵母细胞周期停滞中的作用。
该团队使用遗传操作来生成具有不能被磷酸化的Cdk1修饰版本的小鼠。在这些小鼠中,所有卵母细胞在出生后几天内被耗尽,这表明Cdk1的抑制性磷酸化对于维持卵母细胞处于休眠状态是必需的。研究人员还证明,Cdk1活性的抑制可以保护休眠的卵母细胞免受DNA损伤,并且具有活性Cdk1的卵母细胞的DNA损伤导致它们死亡。
“我们的研究结果表明,Cdk1的抑制性磷酸化对于保留卵母细胞库非常重要,过早激活Cdk1导致细胞死亡,最终导致女性不育,”Kaldis解释说。
洞察力还确定了可以针对药物的机制。
“Cdk1的抑制性磷酸化受到Wee1酶的控制,Wee1的抑制作用可以通过一种现在正处于临床试验中的药物来实现,”Kaldis说。“人们可以设想,在卵母细胞未能阻止的情况下,可以尝试使用这种药物。”
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