Wie die „Teamarbeit“ von Eizelle und Spermium funktioniert

Einen bislang unbekannten molekularen Mechanismus im Ablauf der Befruchtung von Wirbeltieren haben Heidelberger Forscher entschlüsselt: Das Wissenschaftlerteam am Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH) charakterisierte in Froschei-Extrakten ein spezifisches Protein, das von den väterlichen Basalkörpern benötigt, aber von den weiblichen Fortpflanzungszellen produziert wird. Erst diese „Teamarbeit“ von Eizelle und Spermium ermöglicht die erfolgreiche Entwicklung des Embryos. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „The Journal of Cell Biology“ veröffentlicht.

Vor einigen Jahren haben Prof. Dr. Oliver Gruß und seine Mitarbeiter begonnen, mit empfindlichen Verfahren der Massenspektroskopie nach Eiweißstoffen zu suchen, die bei der Bildung neuer Eizellen während der Meiose neu synthetisiert werden und so eine effiziente Reifeteilung ermöglichen. Dabei identifizierten sie ein bis dahin kaum charakterisiertes Protein. Dieses sogenannte Synovial Sarcoma X Breakpoint Protein (SSX2IP) wird zwar ebenfalls in dieser Phase gebildet, aber nicht für die Meiose benötigt. „Wir wussten die Funktion von SSX2IP zunächst nicht zu deuten“, sagt Dr. Felix Bärenz, der Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe von Oliver Gruß ist.

Der Durchbruch gelang, als die Forscher einen Schritt weiter gingen und die nachfolgende Befruchtung des Froscheis im Reagenzglas simulierten. Dabei fanden sie heraus, dass die Produktion von SSX2IP nach Befruchtung und Eindringen des Spermiums in die Eizelle die Basalkörper des Spermiums zu neuem Leben erweckt. Da die Eizelle während ihrer Reifung die eigenen Basalkörper verliert, ist die Reaktivierung der väterlichen Basalkörper lebensnotwendig für die Entwicklung des Embryos. Sie bauen anschließend im Embryo die Teilungsapparate – die mitotischen Spindeln – auf, ohne deren präzise Funktion keine weitere Zellteilung und damit keine erfolgreiche Embryo-Entwicklung möglich wäre.

„Eine ähnliche Rolle von SSX2IP konnten wir auch in humanen Zellen in Zellkultur nachweisen“, erläutert Prof. Gruß. Ohne das menschliche SSX2IP-Protein traten nachweisbar Defekte bei der Funktion der Teilungsapparate auf. „Es ist also durchaus denkbar, dass Fehler bei der Synthese von SSX2IP beim Menschen während der Eireifung zu Unfruchtbarkeit oder zu embryonalen Fehlbildungen führen“, so die Vermutung der Heidelberger Biochemiker.

Originalveröffentlichung:
F. Bärenz, D. Inoue, H. Yokoyama, J. Tegha-Dunghu, S. Freiss, S. Draeger, D. Mayilo, I. Cado, S. Merker, M. Klinger, B. Hoeckendorf, S. Pilz, K. Hupfeld, H. Steinbeisser, H. Lorenz, T. Ruppert, J. Wittbrodt, O. Gruß: The centriolar satellite protein SSX2IP promotes centrosome maturation. The Journal of Cell Biology 1 (202), 1. Juli 2013, p. 81-95, doi: 10.1083/jcb.201302122
Kontakt:
Prof. Dr. Oliver Gruß
Zentrum für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH)
DKFZ-ZMBH-Allianz
Telefon (06221) 54-6815
o.gruss@zmbh.uni-heidelberg.de
Kommunikation und Marketing
Pressestelle, Telefon (06221) 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Media Contact

Marietta Fuhrmann-Koch idw

Weitere Informationen:

http://www.uni-heidelberg.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Verlust von Sauerstoff in Gewässern als neuer Kipp-Punkt identifiziert

Aktuelle Studie unter GEOMAR-Beteiligung fordert, aquatischen Sauerstoffverlust als weitere planetare Belastbarkeitsgrenze anzuerkennen. Der Sauerstoffgehalt in den Gewässern auf unserer Erde nimmt rapide und dramatisch ab – vom Teich bis zum…

Große Waldbrände wirken sich komplex auf die Ozonschicht aus

Riesiger Rauchwirbel verdoppelt die Aerosolbelastung in der mittleren Stratosphäre und puffert den Ozonabbau. Forschende aus Deutschland, China und den USA haben einen unerwarteten Zusammenhang zwischen massiven Waldbränden und der Chemie…

Voyager-PV sendet

Plug-and-Play-Mesh aus kommunikativen PV-Modulen geht online. Im Rahmen des vom BMWK geförderten Projektes „Voyager-PV“ wurden Demonstratoren von kommunikativen PV-Modulen hergestellt, die nach der Installation am Institut für Solarenergieforschung GmbH erfolgreich…

Partner & Förderer