精子/卵母細胞結合および融合におけるCD9の大きな細胞外ドメインの抑制作用の構造要件

CD9は、テトラスパニンファミリーのメンバーに見られる唯一の非冗長な役割であるマウスの精子/卵母細胞融合に不可欠であることが示されています。CD9はCISで作用し、CD9ヌルマウスの卵母細胞で異種的に発現する場合、またはトランスで精子/卵母細胞融合を再構成することができ、大細胞外ドメイン（LED）を可溶性タンパク質としてCD9陽性卵母細胞に加えた場合に精子融合を阻害します。CIS阻害とは対照的に、可溶性CD9 LEDによるトランス阻害の構造要件は不明です。ここでは、ヒトCD9 LEDがマウスの精子/卵母細胞融合アッセイのマウスCD9 LEDと同じくらい強力であり、CD9 LEDが精子/卵母細胞結合を阻害することもできることを示しています。テトラスパニンファミリーのメンバーシップを定義する2つの拡散橋は、ヒトCD9 LEDの構造と機能に重要であり、過可視領域のペンタペプチド配列の変異は、トランス阻害の重要な領域をさらに定義します。

CD9 has been shown to be essential for sperm/oocyte fusion in mice, the only non-redundant role found for a member of the tetraspanin family. CD9 can act in cis, reconstituting sperm/oocyte fusion when ectopically expressed in oocytes from CD9 null mice, or in trans, inhibiting sperm fusion when the large extracellular domain (LED) is added to CD9-positive oocytes as a soluble protein. In contrast to cis inhibition, the structural requirements of the trans inhibition by soluble CD9 LED are unknown. Here we show that human CD9 LED is as potent an inhibitor as mouse CD9 LED in mouse sperm/oocyte fusion assays and that CD9 LED can also inhibit sperm/oocyte binding. The two disulphide bridges that define membership of the tetraspanin family are critical for structure and function of human CD9 LED and mutation of a pentapeptide sequence in the hypervariable region further defines the critical region for trans inhibition.