Publié le 20 octobre 2025 18:56:00. Une équipe de chercheurs suisses a mis en lumière le mécanisme moléculaire qui permet au spermatozoïde de s’accrocher à l’ovule, révélant une force d’adhérence exceptionnelle et les conséquences d’une mutation génétique pouvant affecter la fertilité.
- L’interaction entre les protéines Juno et Izumo, cruciale pour la fécondation, se renforce sous tension, contrairement à la plupart des liaisons protéiques connues.
- Cette liaison d’« accrochage » est parmi les plus fortes observées dans les organismes multicellulaires, comparable à celle des fibres musculaires.
- Une mutation du gène Juno, présente chez environ une femme sur 600, affaiblit cette liaison et peut entraîner une diminution de la fertilité.
La fécondation, processus biologique complexe, nécessite bien plus que la simple rencontre du spermatozoïde et de l’ovule. Une fois que le spermatozoïde a atteint la membrane de l’ovule, il doit s’y fixer solidement pour gagner le temps nécessaire à la réorganisation des membranes cellulaires et à l’assemblage des protéines membranaires clés, étapes indispensables à la fusion des deux cellules. Pendant quelques minutes, le flagelle du spermatozoïde bat vigoureusement, tandis que la liaison entre les protéines Juno et Izumo assure une fixation stable.
Des scientifiques de Zurich et de Bâle ont étudié en détail ces protéines, séparément, en laboratoire. À l’aide d’un microscope à force atomique, ils ont mesuré la résistance de la liaison Juno-Izumo sous une force de traction, un principe similaire à celui de deux personnes tirant sur leurs doigts liés. Leurs travaux ont révélé que cette interaction se distingue des liaisons protéiques classiques, souvent comparées à un système de clé et de serrure, qui s’affaiblissent sous la tension.
« Sous des forces de traction telles que celles générées par les spermatozoïdes, la liaison devient plus stable plutôt que moindre. »
Viola Vogel, professeure au Département des sciences et technologies de la santé de l’ETH Zurich
Cette particularité, que les chercheurs appellent un « lien d’accrochage », signifie que la fixation est renforcée par la tension. Des calculs effectués au Centre national suisse de calcul scientifique CSCS à Lugano ont permis de comprendre le mécanisme : lorsque les protéines Juno et Izumo sont soumises à une force, certaines liaisons atomiques se rompent, mais les protéines se rapprochent, Juno effectuant une rotation d’un quart de tour, ce qui crée de nouvelles liaisons et prolonge la durée de l’adhérence.
Les mesures ont démontré que la liaison Juno-Izumo est l’une des plus fortes observées dans le monde des organismes multicellulaires, comparable à celle des fibres musculaires qui empêchent les déchirures. D’autres cellules, comme les cellules immunitaires s’accrochant aux vaisseaux sanguins ou les cellules cutanées lors de la cicatrisation, utilisent également des protéines formant des liaisons d’accrochage.
L’étude a également porté sur les effets d’une mutation génétique connue, affectant environ une femme sur 600 dans le monde. Cette mutation, qui modifie un élément constitutif du gène Juno et de la protéine Juno, est suspectée de réduire la fertilité. Les analyses en laboratoire et les simulations informatiques ont confirmé que, sous l’effet de la force exercée par le flagelle du spermatozoïde, la liaison avec la protéine Juno modifiée se rompt plus rapidement.
« Cela ne laisse pas suffisamment de temps aux spermatozoïdes et aux ovules pour initier la fusion et donc la fécondation. »
Viola Vogel, professeure au Département des sciences et technologies de la santé de l’ETH Zurich
L’identification de ce mécanisme ouvre la voie au développement de tests génétiques pour diagnostiquer cette cause d’infertilité et, potentiellement, à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour aider les couples à concevoir. Les recherches ont été menées en collaboration avec le groupe dirigé par Michael Nash, professeur au Département de science et d’ingénierie des biosystèmes de l’ETH Zurich à Bâle et à l’Université de Bâle.