非ホルモン避妊法の進展:ABHD2アプローチ
研究は非ホルモン性避妊オプションを開発するためにABHD2に注目している。
Oliver Arnolds, Eve M. Carter, Madison Edwards, Edvard Wigren, Evert Homan, Pauline Ribera, Kirsty Bentley, Martin Haraldsson, Nmesoma Theo-Emegano, Peter Loppnau, Magdalena M Szewczyk, Michelle A Cao, Dalia Barsyte-Lovejoy, Karen Vester, Anna Thrun, Alexandra Amaral, Ralf Lesche, Jens Münchow, W. Felix Zhu, Louisa Temme, Christoph Brenker, Timo Strünker, Michael Sundström, Matthew H. Todd, Aled M Edwards, Claudia Tredup, Opher Gileadi
― 1 分で読む
目次
家族計画は健康と幸福の大事な要素だよね。避妊の進歩があったにも関わらず、世界中で約1億6400万人の女性が信頼できる家族計画の方法にアクセスできてないんだ。ホルモン避妊薬は一般的で効果的だけど、副作用を心配して使うのをためらう女性が多いんだよね。それで、ホルモンに頼らない避妊法への関心が高まっているけど、選択肢はかなり限られてる。銅製の子宮内避妊具(IUD)は数少ない高い効果を持つ選択肢だけど、使う人の中には副作用でやめちゃう人もいるんだ。
ホルモンに頼らない解決策の探索
研究者たちはホルモンに依存せずに妊娠を防ぐ新しい方法を探してる。あるアプローチは、生殖に関わる特定のタンパク質をターゲットにすること。これらのタンパク質は、精子や卵の形成と機能、そして受精プロセスに関わってるんだ。アイデアは、これらのタンパク質の活動を様々な段階で妨害できる小さな分子を開発すること。これは、ターゲットのタンパク質を特定して、どのように機能するかを理解することが必要なんだ。
精子の機能におけるカルシウムの役割
カルシウムは精子細胞の発達と移動に重要な役割を果たしてる。精子細胞が成熟して活動的になると、細胞内のカルシウム濃度が上がる。このカルシウムの上昇は、CatSperという特別なチャネルによって主に制御されてる。このチャネルは、女性の生殖管内の環境の変化、特に特定のホルモンの存在に反応するんだ。
精子が、近くの細胞から放出されるプロゲステロンに出会うと、CatSperが開いてカルシウムが流れ込む。カルシウムの流入は精子の運動性に不可欠で、精子が卵の方に泳いでいくのを助ける。しかし、研究者たちは、CatSperの活性化を特定の阻害剤でブロックできることを発見して、新しい避妊法の可能性が広がったんだ。
タンパク質ABHD2: 新しいターゲット
この文脈での興味深いタンパク質はα/β ヒドロラーゼドメイン2(ABHD2)と呼ばれるもの。ABHD2は、精子細胞におけるプロゲステロンのようなホルモンの受容体として働く可能性があると言われてる。このタンパク質は、脂肪の分解に関わる酵素の大きなファミリーの一部なんだ。研究者たちは、特定のホルモンがABHD2に結合すると、それが精子の活動、特にハイパー活性化という重要なプロセスに影響を与えるかもしれないと考えてる。
研究では、ABHD2のレベルが低いことが、低い精子数や運動性の悪さなど、男性不妊の問題と関連していることが示された。ABHD2はプロゲステロンのようなホルモンによって活性化されるシグナル経路に関与している可能性がある。これが、ABHD2を新しいホルモン以外の避妊薬の開発の魅力的なターゲットにしてるんだ。
ABHD2で進展
ABHD2の働きと避妊薬開発の可能性を理解するため、研究者たちはその機能をブロックする様々な阻害剤を作成し、テストするのに忙しい。彼らは実験室でABHD2を生産し、これらの阻害剤の効果を見極めるテストを設けた。
これらの研究を通じて、ABHD2の活動を減少させるいくつかの効果的な化合物阻害剤が特定された。これらの化合物のいくつかは非常に有望で、タンパク質の機能を効果的に妨げ、新しい避妊法につながる可能性があるんだ。
阻害剤の開発
阻害剤を作る旅は、簡単ではないんだ。科学者たちは最初に完全なABHD2タンパク質を生産しようとしたけど、難しさに直面した。最終的には、作業しやすくするためにタンパク質を修正して、より安定した形を生産することに成功した。この修正されたタンパク質は、異なる化合物がその活動をどれくらい阻害できるかを評価するためのアッセイに使用された。
いくつかの有望な化合物がテストされ、それぞれが異なる効果の程度を示した。MAFPという化合物は、低濃度でABHD2をブロックできることがわかった。他の化合物も潜在能力を示し、さらなるテストへの興味を引き起こしたんだ。
テストと特性評価
研究室では、開発した阻害剤を評価するために様々な技術を使用した。阻害剤がABHD2の活動をどれくらい減少させるか、そしてその熱的安定性を評価した。一部の化合物は、安定性の顕著な増加を引き起こし、これは潜在的な治療用途にとって良い兆候なんだ。
特に、これらの阻害剤は他の類似のタンパク質に対してテストされ、ABHD2を特異的に標的にできているか、他に影響を与えないかを確認した。そのおかげで、安全な避妊オプションが提供されるんだ。
ステロイドの影響とABHD2
ABHD2研究の面白い一面は、ステロイドとの相互作用だよね。最初は、ステロイドがABHD2を活性化させる重要な役割を果たし、その結果精子の機能に影響を与えると考えられてた。研究者たちは、プロゲステロンのようなステロイドがABHD2の活動を高め、その結果精子のハイパー活性化に影響を与えることがあるんじゃないかと仮定してた。
でも、実験結果は、一般的なステロイドがABHD2の活動を大きく変えないことを示した。この発見は、ABHD2とステロイドホルモンの関係が以前考えられていたほど直接的ではないかもしれないことを示唆してる。むしろ、ABHD2はこれらのホルモンに依存しない他のメカニズムを通じて機能しているようなんだ。
精子のハイパー活性化: 何が起こってる?
ハイパー活性化は、精子が非常に活発になるプロセスで、卵を貫通できるようになる。科学者たちは、ABHD2を阻害することで、精子がプロゲステロンにさらされたときのハイパー活性化を防げるかを確かめたかった。
テストでは、精子が様々なABHD2阻害剤で事前処理され、プロゲステロンに対するハイパー活性化の反応が測定された。驚くべきことに、阻害剤はハイパー活性化反応を妨げなかった。これは、ABHD2がこの特定の精子活性化プロセスで重要な役割を果たしていないかもしれないことを示していて、その全体的な機能に疑問を投げかけてるんだ。
Ca2+濃度のミステリー
カルシウムは精子活性化の重要なプレーヤーで、研究者たちはABHD2がカルシウムレベルの調整にどんな役割を果たすかを理解しようとしたんだ。彼らは、ABHD2阻害剤とプロゲステロンに対する応答の中で細胞内カルシウム濃度の変化を監視した。
結果は、ABHD2を阻害してもカルシウムレベルや精子のプロゲステロンへの応答にほとんど影響がないことを示した。CatSper阻害剤はプロゲステロン誘発のカルシウム反応を完全にブロックし、このプロセスにはABHD2ではなく他の経路が関与していることを強調してる。
メカニズムを暴く
これらの研究の結果は、精子がホルモン信号にどう反応するかについての貴重な洞察を提供してる。研究者たちは、受精中に様々なホルモン、タンパク質、チャネルがどのように相互作用するかのパズルをまだ解こうとしている。ABHD2阻害剤がプロゲステロン応答に影響を与えないということは、精子活性化の調整に別の経路が関与している可能性があることを示唆している。
この研究は、ABHD2が非遺伝的なプロゲステロン受容体として機能するという考えを挑戦し、科学者たちが精子活性化におけるABHD2の役割や効果的な避妊薬の開発の可能性を再考するよう促してるんだ。
結論: ホルモン以外の避妊法の次のステップは?
まとめると、効果的なホルモン以外の避妊オプションを探す旅は続いているんだ。ABHD2とその阻害剤の探求は、開発のエキサイティングな分野を表している。初期の結果は期待が持てるけど、精子生物学の複雑さとそれを避妊に効果的に標的にする方法についてまだ学ぶことがたくさんあるんだ。
研究者たちが前進する中、新しい家族計画の解決策が生まれることを期待してる。性健康研究のダイナミックな性質は、次の世代の避妊法がすぐそこにあるかもしれないことを保証している。いつか、副作用の恐れなく、家族計画を計画する安全で効果的な方法がある未来が待っているかもね!
旅は複雑かもしれないけど、探検する価値は間違いなくあるよ。
オリジナルソース
タイトル: ABHD2 activity is not required for the non-genomic action of progesterone on human sperm
概要: Sperm activation is controlled by an influx of calcium ions through the CatSper channel, which is activated in the oviduct by a non-genomic action of progesterone. Progesterone has been hypothesized to act as an activator of ABHD2 activity, which in turn hydrolyses 1- and 2- arachadinoyl glycerol, putative inhibitors of CatSper. To explore the idea of targeting ABHD2 activity as a contraceptive target, we synthesized derivatives of published ABHD2 inhibitors, optimizing for potency and in-cell target engagement, and tested active inhibitors and structurally-related inactive derivatives in sperm motility assays and calcium influx assays. We observed no effect of ABHD2 inhibition on basal or progesterone-induced activity in both assays. We also found no evidence for direct binding of progesterone to purified recombinant ABHD2 protein. We conclude that ABHD2 activity is not required for the non-genomic action of progesterone on human sperm.
著者: Oliver Arnolds, Eve M. Carter, Madison Edwards, Edvard Wigren, Evert Homan, Pauline Ribera, Kirsty Bentley, Martin Haraldsson, Nmesoma Theo-Emegano, Peter Loppnau, Magdalena M Szewczyk, Michelle A Cao, Dalia Barsyte-Lovejoy, Karen Vester, Anna Thrun, Alexandra Amaral, Ralf Lesche, Jens Münchow, W. Felix Zhu, Louisa Temme, Christoph Brenker, Timo Strünker, Michael Sundström, Matthew H. Todd, Aled M Edwards, Claudia Tredup, Opher Gileadi
最終更新: 2024-12-18 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628646
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.17.628646.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。