Detektion chemotaktischer Signale in Säugetier-Spermien

Trotz der fundamentalen biologischen Bedeutung der Fertilisation stehen uns heute überraschend wenige experimentelle Daten über die grundlegenden physiologischen Prozesse, die im Vorfeld der Gametenfusion ablaufen (Kapazitation, Chemotaxis, etc.), zur Verfügung. Das Konzept zielgerichteten Schwimmens von Spermien entlang chemischer Konzentrationsgradienten im weiblichen Genitaltrakt wurde lange kontrovers diskutiert, eine Vielzahl aktueller Befunde hat die Existenz chemotaktischer Bewegung in Säugetierspermien jedoch zweifelsfrei nachgewiesen. Dennoch sind die grundlegenden molekularen und zellulären Mechanismen, die gerichtetes Schwimmen zum Ausgangspunkt eines chemischen Gradienten ermöglichen, noch weitgehend unverstanden. In diesem funktionalen Kontext gelangten kürzlich Mitglieder der Proteinfamilie der olfaktorischen Rezeptoren (OR) in den Fokus des wissenschaftlichen Interesses. Mit einer geschätzten Zahl von mehr als 50 testikulär exprimierten OR in verschiedenen Säugetierarten repräsentiert OR-vermittelte Spermienchemotaxis ein attraktives physiologisches Modell.

Durch unsere experimentelle Arbeit beabsichtigen wir, den Kenntnisstand zur funktionalen Rolle OR-vermittelter Signalmechanismen im Kontext chemischer Kommunikationsprozesse zwischen Spermium und Eizelle zu erweitern. Basierend auf unseren Vorarbeiten zur Funktion des humanen Spermienrezeptors OR1D2 wenden wir uns drei kritischen Fragestellungen zu: 1) Spezifität und / oder Konservierung OR-abhängiger Signalmechanismen innerhalb der Säugetierklasse, 2) Identifikation und Struktur-Funktionsanalyse von (endogenen) OR-Liganden, die Spermien das gerichtete Navigieren entlang eines Gradienten erlauben, 3) Molekulare Charakterisierung OR-vermittelter Signalkaskaden und deren Funkrion bei der Gradientendetektion.

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An diesem Projekt beteiligt:
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Sophie Veitinger platzhalter Thomas Veitinger

Sophie Veitinger

Thomas Veitinger

 
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