精卵識別

精卵識別

異種精子不能與卵子融合,這是因為精子表面的結合素能與卵細胞膜上特異的受體結合,而達到同種識別的目的。哺乳動物小鼠中,精卵的識別同樣涉及表面糖蛋白之間的相互作用,通常把卵子透明帶中與精子結合的蛋白(ZP)叫做精子受體,而把精子表面與ZP結合的蛋白叫做卵結合蛋白。

概述

精子和卵子細胞膜的相互作用精子和卵子細胞膜的相互作用

自然環境中,幾種海膽的精子可以接觸一個卵子,產生頂體反應,但異種精子不能與卵子融合,這是因為精子表面的結合素能與卵細胞膜上特異的受體結合,而達到同種識別的目的。
在哺乳動物小鼠中,精卵的識別同樣涉及表面糖蛋白之間的相互作用,通常把卵子透明帶中與精子結合的蛋白(ZP)叫做精子受體,而把精子表面與ZP結合的蛋白叫做卵結合蛋白。

舉例

小鼠透明帶中有三種糖蛋白,命名為ZP1、ZP2、ZP3,分子量分別為200、120和83KD。ZP2和ZP3形成異二聚體,ZP1與二聚體交聯,形成三維網狀結構。ZP3是第一精子受體,能誘發頂體反應。用ZP3蛋白處理精子,則失去受精能力。
β1,4-半乳糖轉移酶-I(β1,4-galactosyltransferase,GalTase)是精子表面負責與ZP3結合的蛋白(圖14-4)。GalTase-I能結合ZP3糖鏈末端的N-乙醯葡糖胺(N-acetylglucosamine)殘基,實驗證明純化的GalTase-I及其抗體均抑制精卵結合。GalTase-I能激活G蛋白,引起精子頂體反應,GalTase-I基因敲除的小鼠其精子缺乏頂體反應和穿越透明帶的能力。
精子穿過透明帶,到達卵周隙後位於精子頭後部質膜的受精素(fertilin,也叫ADAM)與卵母細胞質膜上的整合素髮生識別和結合,並啟動精子與卵母細胞的質膜融合系統,最終實現受精過程。

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