哺乳动物精卵融合机制

最近基因打靶研究揭示出了参与精卵结合和融合的各种分子。精子中ADAMs因子（是含有裂解蛋白和金属蛋白酶结构域蛋白质家族）,包括繁殖因子α、繁殖因子β以及cyritestin,经过研究已经发现它们对精卵结合有重要作用,而对精卵的融合不重要。通过研究推测出其受体为卵母细胞整合蛋白,其对精卵交互作用是必需的。最近,一些研究表明CD9和卵母细胞上GPI锚定蛋白（glycosyl phosphatidyl inositol糖基磷脂酰肌醇）,以及精子上的附睾蛋白DE均是精卵融合过程中的侯选因子,如果缺乏这些蛋白质分子或其作用受到干扰将导致精卵融合机制紊乱。综述重点讨论了参与精卵交互作用的相关分子的最新研究进展。     

哺乳动物精卵相互作用的分子机制的研究进展

哺乳动物受精是由一系列有序步骤组成的复杂细胞相互作用过程组成,最终导致精卵质膜融合形成受精卵。近来运用基因组学和蛋白质组学技术在哺乳动物精子和卵子表面鉴定出若干可能参与精卵质膜粘附与融合过程的蛋白分子,并对其结构和生物学功能进行了研究,但精卵识别与融合的分子机理仍然不清楚。综述了与精卵识别和融合有关的蛋白的最新研究进展,为进一步研究精卵相互作用的分子机制提供参考。     

精卵质膜融合过程中卵膜上的候选分子

受精过程中精卵质膜融合分子机制的研究一直备受关注。随着基因剔除技术的发展及众多新技术的应用,人们发现这一过程涉及多种分子,目前对卵膜上的CD9、糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白和整合素研究较多。现从细胞层次和分子层次上总结三者在精卵质膜融合方面的实验及结论,分析各个实验结果矛盾之处,讨论精卵质膜融合研究的前景。     

三疣梭子蟹精卵相互作用的扫描电镜观察

应用扫描电镜技术观察了三疣梭子蟹的精卵相互作用。未受精成熟卵表面较光滑、无受精孔,但有许多微孔。成熟卵外被卵膜,内为卵母细胞。在卵自然产出后,精子迅速发生顶体反应使顶体囊外翻并压入卵膜,而核仍留于卵膜外,核辐射臂不收缩且仍附着于卵膜上。三疣梭子蟹为多精着卵和多精入卵膜。精子外翻顶体囊压入卵膜后,核辐射臂陆续回缩直至消失。作用于顶体丝上的卵母细胞主动拖精作用对入卵膜精子的进一步入卵、受精至关重要,环状卵膜突起的向心伸展也有一定的协助作用。探讨了着卵精子的顶体反应、精子入卵膜的机制及卵子在精子入卵过程中的作用     

精子膜表面蛋白的研究进展

动物的精子是一类结构和功能都十分特化的细胞,其膜表面存在多种糖蛋白或糖复合物,它们与精卵识别、结合以及质膜融合等受精活动密切相关,同时,作为精子膜抗原,在免疫避孕和免疫不育的治疗中具有广阔的应用前景。本文扼要概述了精子膜蛋白的研究进展。     

哺乳动物精卵融合必需蛋白质IZUMO1-JUNO/CD9的研究进展

精卵融合是受精过程中最为重要的步骤。目前公认IZUMO1、JUNO和CD9 (cluster of differentiation antigen 9)为精卵融合的必需蛋白质,其中IZUMO1与JUNO在精卵识别时会形成复合体。有研究表明IZUMO1、JUNO和CD9主要参与精卵融合最初的黏附过程,且它们之间是相互关联发挥作用的。近年来由于X射线晶体学相关技术的发展, IZUMO1-JUNO晶体结构基本被阐明,然而精卵融合的具体分子机制仍未被完全揭示。所以,对哺乳动物精卵融合必需蛋白质IZUMO1-JUNO/CD9的结构、功能和分子机制进行阐述是十分必要的。     

Wistar大鼠Pdia3cDNA的克隆及原核表达

哺乳动物的精卵融合是一个多分子参与的复杂过程,目前只鉴定出几种影响精卵融合的蛋白因子,对其分子机制还知之甚少.其中位于精子上的Pdja3具有二硫键异构酶活性,可能催化其他精卵融合相关蛋白的二硫键变化而参与精卵膜融合.克隆了Wistar大鼠的Pdia3 cDNA片段,长度为1 620 bp,其中编码区为1 518 bp.测序结果显示,编码区内有两个碱基与GenBank公布的大鼠Pdia3cDNA不同,分别为第147个密码子GAG(Glu)的第1位碱基和第410个密码子AAG(Lys)的第3位碱基,前者造成氨基酸替换,后者仅为多态性.此外,还在大肠杆菌中成功地表达并纯化了GST-Pdia3融合蛋白,为下一步研究大鼠Pdia3在体外影响精卵融合和与其它蛋白的相互作用奠定了基础.     

哺乳动物精子与卵子质膜粘附和融合的分子基础

精子与卵子质膜粘附并发生融合是哺乳动物完成受精过程所必需的步骤。近年来,学者们以现代分子生物学理论为基础,对参与精卵质膜粘附、融合过程的分子进行了研究,特别是精子表面的去整合素金属蛋白酶基因家族(ADAM)和卵子表面的整合素蛋白。本文通过对精子表面的受精素仅、受精素β、cyritestin,卵子表面的α6β1、CD9等蛋白分子的研究,揭示了这些分子对粘附、融合的重要作用,为提高受精率提供了重要的依据。     

尼罗罗非鱼成熟卵结构及精子入卵早期的电镜观察

用扫描电镜观察尼罗罗非鱼(Tilopia nilotica)成熟卵卵膜孔结构和精子入卵的早期情况,用透射电镜观察成熟卵皮质,可见卵膜孔包括前庭和精孔管两部分,前庭壁及壳膜外表面上有许多小孔洞,精孔管壁呈阶梯状。卵膜孔下的卵皮质是一凹陷区,这一区域存在着皮质小泡。本实验见到5种形态的皮质小泡,其中大的皮质小泡靠近质膜。     

富含半胱氨酸的分泌蛋白（CRISPs）在哺乳动物授精过程中的作用

雌雄配子间的结合与融合是哺乳动物授精成功的关键步骤,哺乳动物富含半胱氨酸的分泌蛋白CRISPs家族是一个进化上高度保守的蛋白家族,参与了精卵结合与融合过程,并在其中扮演了多种角色。目前从雄性小鼠生殖道中分离出4个CRISPs家族成员：附睾的CRISP1、睾丸的CRISP2、分布广泛的CRISP3以及与人CRISP1同源的CRISP4,对CRISPs家族蛋白成员的晶体结构分析揭示出CRISP蛋白含有两个功能域,一个是位于N末端的结构保守的CAP结构域,另一个是位于C末端的CRISP蛋白家族特有的CRISP功能域。CAP功能域中含有CAP基序,CRISP功能域由一个短的铰链区和一个离子通道调节区组成,并通过铰链区与CAP结构域相连接。简要回顾了各种CRISP蛋白的发现和特性鉴别过程,希望能从CRISPs的角度对哺乳动物精卵识别、结合与融合的分子机制有更好的了解。