Des chercheurs de l’Université de Stockholm ont dévoilé les subtilités cachées de la façon dont les spermatozoïdes passent du statut de spectateur passif à celui de nageur dynamique. Cette transformation est une étape cruciale dans le cheminement vers la fécondation et repose sur l’activation d’un transporteur d’ions unique.
Imaginez les spermatozoïdes comme de petits aventuriers en quête du trésor ultime, l’ovule. Ils n’ont pas de carte, mais ils utilisent quelque chose d’encore plus extraordinaire : des chimio-attractifs. Ce sont des signaux chimiques émis par l’ovule qui agissent comme un appel de sirène, dirigeant et activant les spermatozoïdes. Lorsque ces signaux se lient aux récepteurs à la surface des spermatozoïdes, cela déclenche une série d’événements, déclenchant leur mouvement vers l’ovule. Et dans ce scénario complexe, un acteur clé est une protéine connue sous le nom de « SLC9C1 ».
On le trouve exclusivement dans les spermatozoïdes et il n’est généralement pas actif. Cependant, lorsque les chimio-attractifs interagissent avec la surface du sperme, tout change.
SLC9C1 fonctionne comme un système d’échange très sophistiqué. Il échange les protons de l’intérieur de la cellule contre des ions sodium de l’extérieur, créant ainsi temporairement un environnement moins acide au sein du sperme. Ce changement dans l’environnement interne déclenche une motilité accrue des spermatozoïdes. »
David Drew, professeur de biochimie, Université de Stockholm
L’activation de SLC9C1 est provoquée par un changement de tension qui se produit lorsque les agents chimio-attractifs s’attachent aux spermatozoïdes. Pour ce faire, le SLC9C1 utilise une fonctionnalité unique appelée domaine de détection de tension (VSD). En règle générale, les domaines VSD sont associés à des canaux ioniques voltage-dépendants. Mais dans le cas du SLC9C1, c’est quelque chose de vraiment exceptionnel dans le domaine des transporteurs.
Les chercheurs, dirigés par David Drew, ont dévoilé les secrets du fonctionnement interne de SLC9C1 et fournissent le premier exemple d’activation du domaine de détection de tension d’un transporteur et de sa connexion via une hélice de détection de tension (S4) inhabituellement longue.
« Le domaine VSD répond au changement de tension en poussant son hélice S4 en forme de bâtonnet vers l’intérieur. Cela ouvre la voie à l’échange d’ions par SLC9C1, initiant finalement la motilité des spermatozoïdes », explique David Drew.
« Les transporteurs fonctionnent très différemment des canaux et, en tant que tels, le VSD est couplé à la protéine du sperme d’une manière que nous n’avons jamais vue auparavant, ni même imaginée. C’est passionnant de voir comment la nature a fait cela et peut-être, dans le futur. , nous pouvons en tirer des leçons pour fabriquer des protéines synthétiques qui peuvent être activées par le voltage ou développer de nouveaux contraceptifs masculins qui agissent en bloquant cette protéine », note David Drew.
La recherche a été rendue possible grâce au financement de la subvention EXCHANGE du Conseil européen de la recherche (ERC).
