Das Plasmaprotein Fetuin-B ist essenziell für die Befruchtung von Säuger-Eizellen. Als Inhibitor der Eizell-spezifischen Proteinase Ovastacin erhält Fetuin-B die Befruchtungsfähigkeit der Eizelle. Fetuin-B defiziente Mäuse sind folglich infertil. Die Eizellen dieser Tiere zeigen eine vorzeitige Härtung der Zona Pellucida (Extrazellulärmatrix, die die Eizelle umgibt). Spermien können diese Eizelle deshalb nicht befruchten. Wir messen Fetuin-B Serumspiegel im Menschen und untersuchen im Mausmodell den Einfluss von Fetuin-B auf die Befruchtungsfähigkeit der Eizelle in vitro und in vivo. Durch Struktur-Analysen bestimmen wir die Domäne von Fetuin-B, die für die Inhibition von Ovastacin essenziell ist. So legen wir die Grundlage für mögliche Therapien von Patientinnen mit bisher ungeklärter Unfruchtbarkeit, als auch für mögliche nicht-hormonelle Verhütungsmittel.

Kürzlich klärten wir den genauen Interaktionsmechanismus von Fetuin-B und Ovastacin an einem 3-dimensionalen Strukturmodell  auf.

Strukturmodell von Fetuin-B im Verbund mit Astacin. Fetuin-B besteht aus einer Cystatin-ähnlichen Domäne 1 (grün), einer Cystatin-ähnlichen Domäne 2 (lila) und einer C-terminalen Region (blau). Ovastacin ist in diesem Modell durch die nahe verwandte Proteinase Astacin (grau) ersetzt. Der für die Astacin-Inhibition verantwortliche Bereich des Fetuin-B liegt im Übergang von der ersten zur zweiten Domäne (rot), (modifiziert nach Cuppari et al., IUCrJ, 2019).

Literatur

Structure of mammalian plasma fetuin-B and its mechanism of selective metallopeptidase inhibition.

Cuppari A, Körschgen H, Fahrenkamp D, Schmitz C, Guevara T, Karmilin K, Kuske M, Olf M, Dietzel E, Yiallouros I, de Sanctis D, Goulas T, Weiskirchen R, Jahnen-Dechent W, Floehr J, Stoecker W, Jovine L, Gomis-Rüth.

FX.IUCrJ. 2019 Feb 28;6(Pt 2):317-330. doi: 10.1107/S2052252519001568. eCollection 2019 Mar 1. PMID: 30867929 

Fetuin-B, a liver-derived plasma protein is essential for fertilization.

Dietzel E, Wessling J, Floehr J, Schäfer C, Ensslen S, Denecke B, Rösing B, Neulen J, Veitinger T, Spehr M, Tropartz T, Tolba R, Renné T, Egert A, Schorle H, Gottenbusch Y, Hildebrand A, Yiallouros I, Stöcker W, Weiskirchen R, Jahnen-Dechent W.

Dev Cell. 2013 Apr 15;25(1):106-12. doi: 10.1016/j.devcel.2013.03.001. Epub 2013 Apr 4. PMID: 23562279