环境温度影响蟾蜍卵母细胞成熟能力的机制之实验分析

长年饲养在高温(28—30℃)环境中雌性中华大蟾蜍,它们的卵母细胞可以长足,但经激素处理时,生发泡不破裂,仅显示成熟过程早期阶段的变化。值得注意的是,在孕酮刺激后的高温卵卵质中,出观了一种能诱发低温卵恢复减数分裂的物质,称作为“依赖冬眠因子的促成熟物质”(HF-MPS)。HF-MPS 与MPF 有不少相似之处,如孕酮处理后,它们在卵质中出现的时间相仿,它们的形成均不依赖于转录水平,而是依赖于翻译水平的蛋白质合成活动;但亦存在不同之处,如MPF 诱发低温卵GVBD 时程不受温度影响,而HF-MPS 在10℃环境中,诱发低温卵GVBD 的时间明显延缓;MPF 不仅能诱发低温卵GVBD,而且同样能诱发高温卵GVBD,然而,HF-MPS 只能诱发低温卵GVBD。由此表明,MPF 和HF-MPS 似乎是截然不同的两类活性蛋白质。高温卵缺少低温诱发产生的“冬眠因子”,所以不能恢复cdc 2基因的转录活动,不能实现MPF 自身催化扩增作用,不能保证孕酮处理后的卵母细胞完成正常成熟的全过程变化。足见,低温是中华大蟾蜍卵母细胞恢复减数分裂过程中的必要条件,是导致中华大蟾蜍现有区域分布的内在原因之一。     

蛋白质合成活动与卵母细胞成熟

蛋白质合成率的增加是卵母细胞成熟过程中的重要现象之一;合成率的增加是 mRNA与核糖体机构两者协调活动的结果。S6蛋白磷酸化和 pHi 上升似乎与蛋白质合成增加有关,但有证据表明这种联系是表面现象,非必然的。翻译机构中的蛋白质因子 cIF-4 A 可能参与成熟中蛋白质合成活动的调控。本文还分析了蛋白质合成的总体变化特点,蛋白质合成、磷酸化活动与 MPF 活性和 GVBD 现象之间的关系,这是研究 MPF 活性以及卵母细胞成熟机理的一个重要方面。