精子和卵子如何結合在一起一直是個謎。近(17)日，奧地利科學家利用今年獲得諾貝爾化學獎預測蛋白質結構的AI模型AlphaFold，發現精子上的三種蛋白質zumo1、Spaca6 和 Tmem81會結合在一起，形成一種打開卵子的三聚體(鑰匙)，使精子能夠附著卵子。相關研究已發表在《Cell》期刊上。

這項研究也打破先前科學界對於精子結合卵子的觀點，即只有兩個蛋白質，一個在精子、一個在卵子上相互配對的概念。顯然精子與卵子結合存在更複雜的情況。

不過事實上，要研究精子與卵子結合並不容易，因為當這兩個細胞結合時，會涉及駐留在油脂膜中的蛋白質，這個過程很難透過標準的生化方法進行研究，此外，蛋白質之間的相互作用通常轉瞬即逝，研究人員需要大量的精子與卵子才能進行實驗驗證，因此加深了研究的困難度。

為了克服精子與卵子供應問題，維也納分子病理學研究所的分子生物學家Andrea Pauli，先以斑馬魚為模型進行研究，並利用AlphaFold來預測蛋白質之間的交互作用。

經AlphaFold研究發現，當精子與卵子結合時，精子上有三種蛋白質，會形成一個複合物，成為卵子上一種名為Bouncer卵蛋白的結合位點，使得兩個細胞有相互識別的機制。此論文的共同作者Andreas Blaha表示，這種識別機制就像，「精子發現了一個卵子」，以及「卵子發現了一個精子」。

此外，他們在斑馬魚、老鼠模型中，還發現，精子上的三種蛋白質與生育能力有很大關係。他們認為，這項發現，有望為科學家更了解不孕症或未來開發不孕症患者篩檢的方法。

資料來源：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01093-6
https://www.nature.com/articles/d41586-024-03319-z