(发育生物学)03-05第三-五章
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卵膜电性的去极化。去极化波从精子进入 的点上开始,并以动作电位形式传播至卵 膜表面。
65
成熟的卵细胞在代谢上是极为钝化的,只有受精的 刺激才能唤醒代谢的活跃进行,这一活化过程分为:
阻碍多精入卵的机制:
1. 快封闭反应: 卵膜中存在离子通道,卵膜的快速阻碍
多精入卵作用是通过改变自身膜电位形成 的。精子进入卵细胞触发细胞膜静息电位 迅速去极化,引起膜外精子与卵细胞识别 和融合的障碍。
如人为维持原有的膜电位,可诱导多精 受精现象发生;如改变正常的初始膜电位, 则会阻止卵细胞的受精。
25
海胆精子顶体突起与 卵子微绒毛的接触
26
海胆精子顶体突起上Bindin的定位
27
28
海胆卵子表面的Bindin受体 29
哺乳动物的精卵识别
哺乳动物精卵的特异性识别发生在卵细胞的透明 带(zona pellucida)部分。 小鼠 透明带中含有ZP3 糖蛋白 ,它与ZP1、ZP2 以网状的骨架结构存在于透明带中。 ZP3能结合精 子,并引发顶体反应。
小鼠透明带丝状串 珠样结构示意图
35
36
金色仓鼠精子入卵过程 :A,精卵融合的扫描电镜照片 B,精子与 透明带的结合 C,精子头部穿过透明带。
37
38
D,精子与卵子质膜的融合 E,精子顶 体与带有微绒毛的卵子质膜融合的示 意图
39
二. 受精的唯一性
当精卵细胞膜融合时,为确保受精的唯一 性,其它精子的进入通过两种机制来阻止。
56
海胆受精膜的形成及多余精子的移除 57
哺乳动物不形成受精膜,但皮质颗粒中释放的酶 对透明带中的精子受体分子进行修饰,使之丧失 与精子结合的能力,因此,称为透明带反应。
(半乳糖基转移酶 (GalTase)—可与ZP3分子上的N-乙酰 葡糖胺结合 ,使精子G蛋白激活并诱导顶体反应。卵激活 时皮质颗粒释放出来的N-乙酰葡糖酶能对ZP3上的 GalTase结合位点进行修饰,由此阻断透明带外围的精子 与受精卵结合。)
51
皮层由皮层颗粒组成,通常分布在没有微 绒毛结构的卵膜下方。当精子进入卵子时, 皮层颗粒与卵膜发生融合,颗粒内容物被 释放到卵膜和卵黄膜之间的区域——卵黄 周隙(perivitelline space),这些释放物中 有几种蛋白质在皮层颗粒反应中发挥了重 要的作用。
52
卵黄膜
卵细胞膜
微绒毛
皮质颗粒
47
海胆卵受精前后的膜电位变化
48
B:control 490 nM Na+ C:120 nM Na+导致多精入卵的 比率升高
49
降低卵外Na+浓度导致多精受精比率的升高
50
2. 皮层颗粒反应
多精受精快速阻碍机制中膜电位的变化时 间非常短暂(1 min左右),不足以永久实 现阻碍多精入卵。
结合到卵黄膜的精子是通过皮层的小泡破 裂,发生皮层反应被移除的;否则将导致 多精入卵。
59
第五节 卵的激活
卵激活:经精子刺激,成熟卵从休眠状态 进入活动状态,称为卵激活(activation)。
皮质反应 减数分裂恢复 第二极体排出 DNA复制和第一次卵裂
60
61
精子诱导卵激活的假说: (1)受体假说
(2)融合假说
62
63
64
精子进入卵细胞触发细胞膜电位势迅速改 变,引起膜外精子与卵细胞识别和融合的 障碍。
55
3)过氧化物酶:皮层颗粒分泌的过氧化物酶通 过交联相邻蛋白质的酪氨酸残基使受精膜变硬。 受精膜最先在精子入卵的位置形成,并向外扩张 至整个卵细胞,从而阻止多精入卵。
4)透明质素(hyalin):在卵外形成透明质层 (hyalin layer),它与卵裂中对分裂球的支持作用 有关。卵细胞质膜突起的微绒毛深入到其基部。
58
3、Ca2+的作用
皮层颗粒反应的作用机制与顶体反应基本 相似,Ca2+作为细胞内信使发挥了及其重要 的作用。研究证明,启动皮层颗粒反应的钙 主要储存在卵细胞的内质网中,而不是卵外 钙离子的内流。
卵细胞内的信号分子三磷酸肌醇IP3激活 Ca2+的释放,而IP3的产生是与GTP结合蛋白 或酪氨酸激酶相关的。
第二篇 动物胚胎的早期发育
--门类体制特征的建立
动物胚胎的早期发育中心是门类体制的建立,它 包括体轴的决定和三胚层的分化形成,对应于受 精,卵裂,囊胚,原肠胚和神经胚的发育.
由于动物的多样性和它们在进化上所处的地位不 同,它们的门类体制的确立在胚胎发育中延续的 时间也不同。一般而言,结构复杂和在进化过程 中晚出现的动物,它的门类体制特征构建在发育 中经历的时间更长、阶段划分更复杂。
当发生 “polyspermy” 的情况时,由于染 色体分布不均,有些可能有过多有些则缺 乏,当细胞分裂到一定数量时,就无法正 常整合而造成死亡; 所以防止polyspermy是 非常重要的。
40
一种是通过使卵子上精子结合受体失活, 另一种是通过受精膜的迅速膨胀来实现的
次级、永久阻断多精进入机制。
12
1、精子的趋化性:Action at a distance
精子的趋化性(chemotaxis)是指精子根据 化学浓度梯度直接向卵子运动的现象。
现已在许多动物中发现,其卵母细胞完成 第二次减数分裂后,可以分泌具有物种特 异性的的趋化因子如海胆的精子激活肽 resact,构成卵周特有的微环境。
13
15
哺乳动物的顶体反应
哺乳动物的顶体是一个帽状结构,覆盖于精核的前端。顶体 反应时,顶体帽部分的质膜与顶体外膜在多处发生融合,使顶体 内的物质从融合处释放出来。
海胆的顶体反应
精子与卵子胶膜结合后,可引起顶体反应。顶 体发应包括两个主要的事件:顶体膜与精子质膜发 生融合以及顶体突起(acrosomal process)的形成。
子膜与顶体膜融合做好准备。 ④精子顶体后区膜的流动性加大,以准备与
卵膜结合。
7
哺乳动物精 子的获能, 牛精子在到 达输卵管壶 腹部之前与 输卵管上皮 细胞的接触。
8
第三节 精卵识别的分子基础
9
一. 受精的专一性
动物的受精有着严格的物种特异性,这是 保证其个体发育正常进行的基本条件,也 是生物进化中生存选择的必然结果。多细 胞生物中存在有大量细胞间高度特异识别 的现象,因此从原理上讲精子和卵细胞的 物种专一结合并不是一件困难的事情。
释放蛋白水解酶和粘多糖
海胆皮层颗粒反应示意图
透明层
53
未受精卵(左)和受精卵(右)的皮层 54
皮质颗粒内含物中含有的蛋白质:
1)蛋白水解酶可以使卵黄膜与质膜间的联系分离; 剪除卵膜上bindin的受体及与之结合的精子。
2)粘多糖:进入卵周隙吸水膨胀,使卵黄层向外隆 起,形成受精膜(fertilization envelope )举起。
22
仓鼠精子的顶体反应 Binding protein本身位于membrane上,而且acrosome reaction是于
sperm bind在egg上之后才发生的。
23
24
海胆的精卵识别是由特异性结合蛋白(Bindin)所介导的 。Bindin定位在精子的顶体突起上,具有种属特异性。卵 子卵黄膜上存在Bindin的受体,也被分离纯化出来。
16
以海胆为例:
海胆精子的顶体反应过程
17
18
顶体反应(acrosomal reaction):精子细胞头部
的顶体小泡开放并释放一些水解酶,如蛋白酶和
糖苷酶,精子具有一个化学钻头,能通过酶解作
用溶解出一条穿过胶状层和由鞭毛衍化成的卵黄
膜的通道。
19
精子顶体酶及其穿透作用
通过顶体反应释放的物质中含有大量的水解 酶,因此顶体这一结构被认为具有类似溶 酶体(lysosome)的功能。精子顶体酶的一 个功能是在卵子外围打一个洞,另外顶体 反应还与精卵结合有关。
41
42
海胆双精受精 卵(dispermic egg)第一次 卵裂的中期。
43
人类双精 受精卵的 第一次有 丝分裂。
44
为了要防止polyspermy, 以海胆为例就发展 出两种防止机制; 一为 “fast block of polyspermy” 另一为 “slow block to polyspermy”
A
B
C
D
加入10nM呼吸活化肽(resact)1纳升后,海胆精子的聚集。A、 B、C和D示加入呼吸活化肽1、20、40、90秒后的观察结果 14
2. 顶体反应(acrosomal reaction)
顶体反应是指受精前精子在同卵子接触 时,精子顶体产生的一系列变化。 具有顶体结构的无脊椎动物或脊椎动物 中,只有发生顶体反应的精子才能进入 卵子并与卵子融合,也只有精子与卵子 接触时才发生顶体反应。
10
海胆的精卵识别
海胆精子发生顶体反应后释放顶体酶,使 卵细胞外的胶膜降解,精子穿越胶膜,其 突起与卵黄膜(vitelline membrane)相互识别 ,与之融合,然后与卵细胞膜融合,导致 精核进入卵细胞中。
11
精子和卵子的相互作用主要分为5个步骤:
1. 精子的获能,趋化性( chemotaxis )。 2. 精子的顶体反应,释放水解酶。 3. 精子与卵子外围的卵黄膜(透明带)结合 4. 精子穿过卵外的结构 5. 精卵细胞质膜的融合
20
在卵黄膜部位,存在有该物种特异Bindin蛋 白受体。精卵相遇时,在Ca2+的介导下, 顶体释放水解酶,降解卵细胞表面胶质, 精子穿越胶膜,其突起与卵黄膜相互识别。 并随即与卵细胞膜之间发生融合,导致精 核进入卵细胞之中。
21
哺乳动物: 在卵细胞的透明部位, ZP1,ZP2,ZP3三
种蛋白成分组成网状的骨架结构,与之对 应的在精子膜上发现三种受体成分: Sp56,糖基转移酶,跨膜蛋白。
30
精子细胞膜上有三种受体:
1. sp56(56kDa,半乳糖结合蛋白)---可与ZP3分子上的半 乳糖端部相结合。如果ZP3的一个半乳糖基发生丢失或改变 ,精子将无法与卵子结合。 2. 半乳糖基转移酶 (GalTase)—可与ZP3分子上的N-乙酰葡糖 胺结合 ,使精子G蛋白激活并诱导顶体反应。 3. P95 (ZP受体激酶)—(95kDa)一种跨膜蛋白,其外侧部 分可与ZP3分子特异结合,而内侧部分具有酪氨酸激酶的功 能。该酶被激活后,导致顶体反应。
32
ZPபைடு நூலகம்在小鼠 精子与透 明带的结 合中的作 用。
33
二次结合
在顶体反应期间,与ZP3结合的顶体前端发 生胞吐作用,精子必须与透明带结合才可 以完成穿透作用,这种结合称为二次结合 (secondary binding)。二次结合是通过顶 体内膜上的特殊蛋白与透明带中的ZP2糖蛋 白结合的。
34
哺乳动物则以透明带反应和卵黄膜封闭两 种机制来阻止多精入卵,在卵子激活时两 种阻断机制均被启动。
45
海胆为例:
➢ 快封闭反应--海胆卵子细胞膜去极化引起 的
➢ 慢封闭反应--卵子皮层颗粒的胞吐作用产 生的一种较慢的阻碍作用;卵子细胞质降解 额外精子的核酸或排出包含有额外精子核酸 的细胞质。
46
受精( fertilization)指的是精子和卵子各自的 单倍体基因组相融合形成两倍体合子的事件。
然而,通常情况下,从精卵最初接触到精卵 细胞核融合这整个过程都归纳在“受精”的 标题下。
3
哺乳动物精 子获能的模 型
6
精子获能的意义在于: ①去除精子表面的覆盖物,暴露出精子膜表
面与卵子相识别的位点。 ②增加精子活力,改变膜的通透性。 ③精子头部出现流动性不相等的区域,为精
1
第五章 受精的机制
动物胚胎发育的启动是由卵细胞受精开始 的,可以概括为围绕着两个重要的问题进 行:
一是受精的专一性和唯一性,包括精子活化、 趋向、穿卵膜、细胞融合等;
二是精核进入卵细胞以后受精卵细胞的重组 和触发胚胎发育程序的启动。
2
授精和受精的区分:
授精(insemination)使得精卵相遇,精卵 质膜融合。
31
zp1,zp2,zp3是小鼠透明带主要存在的三种糖蛋 白。其中以zp3含量最为丰富。zp2和zp3组成相间 串珠状排列的二聚体,这些二聚体通过zp1相互交 联,组成大分子的膜孔状透明带。在3种蛋白中, zp1仅具有结构功能,zp2和zp3则同时参与与配子 识别的相互作用,精子和透明带的最初接合由zp3 来介导,精卵的次级接合由zp2来维持。接合zp2 的精子蛋白质在某些哺乳动物中已被识别,而与 zp3接合的精子蛋白则是我们讲到的sp56,p95, 半乳糖基转移酶。就是课本122页图5.2所示的内容。
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成熟的卵细胞在代谢上是极为钝化的,只有受精的 刺激才能唤醒代谢的活跃进行,这一活化过程分为:
阻碍多精入卵的机制:
1. 快封闭反应: 卵膜中存在离子通道,卵膜的快速阻碍
多精入卵作用是通过改变自身膜电位形成 的。精子进入卵细胞触发细胞膜静息电位 迅速去极化,引起膜外精子与卵细胞识别 和融合的障碍。
如人为维持原有的膜电位,可诱导多精 受精现象发生;如改变正常的初始膜电位, 则会阻止卵细胞的受精。
25
海胆精子顶体突起与 卵子微绒毛的接触
26
海胆精子顶体突起上Bindin的定位
27
28
海胆卵子表面的Bindin受体 29
哺乳动物的精卵识别
哺乳动物精卵的特异性识别发生在卵细胞的透明 带(zona pellucida)部分。 小鼠 透明带中含有ZP3 糖蛋白 ,它与ZP1、ZP2 以网状的骨架结构存在于透明带中。 ZP3能结合精 子,并引发顶体反应。
小鼠透明带丝状串 珠样结构示意图
35
36
金色仓鼠精子入卵过程 :A,精卵融合的扫描电镜照片 B,精子与 透明带的结合 C,精子头部穿过透明带。
37
38
D,精子与卵子质膜的融合 E,精子顶 体与带有微绒毛的卵子质膜融合的示 意图
39
二. 受精的唯一性
当精卵细胞膜融合时,为确保受精的唯一 性,其它精子的进入通过两种机制来阻止。
56
海胆受精膜的形成及多余精子的移除 57
哺乳动物不形成受精膜,但皮质颗粒中释放的酶 对透明带中的精子受体分子进行修饰,使之丧失 与精子结合的能力,因此,称为透明带反应。
(半乳糖基转移酶 (GalTase)—可与ZP3分子上的N-乙酰 葡糖胺结合 ,使精子G蛋白激活并诱导顶体反应。卵激活 时皮质颗粒释放出来的N-乙酰葡糖酶能对ZP3上的 GalTase结合位点进行修饰,由此阻断透明带外围的精子 与受精卵结合。)
51
皮层由皮层颗粒组成,通常分布在没有微 绒毛结构的卵膜下方。当精子进入卵子时, 皮层颗粒与卵膜发生融合,颗粒内容物被 释放到卵膜和卵黄膜之间的区域——卵黄 周隙(perivitelline space),这些释放物中 有几种蛋白质在皮层颗粒反应中发挥了重 要的作用。
52
卵黄膜
卵细胞膜
微绒毛
皮质颗粒
47
海胆卵受精前后的膜电位变化
48
B:control 490 nM Na+ C:120 nM Na+导致多精入卵的 比率升高
49
降低卵外Na+浓度导致多精受精比率的升高
50
2. 皮层颗粒反应
多精受精快速阻碍机制中膜电位的变化时 间非常短暂(1 min左右),不足以永久实 现阻碍多精入卵。
结合到卵黄膜的精子是通过皮层的小泡破 裂,发生皮层反应被移除的;否则将导致 多精入卵。
59
第五节 卵的激活
卵激活:经精子刺激,成熟卵从休眠状态 进入活动状态,称为卵激活(activation)。
皮质反应 减数分裂恢复 第二极体排出 DNA复制和第一次卵裂
60
61
精子诱导卵激活的假说: (1)受体假说
(2)融合假说
62
63
64
精子进入卵细胞触发细胞膜电位势迅速改 变,引起膜外精子与卵细胞识别和融合的 障碍。
55
3)过氧化物酶:皮层颗粒分泌的过氧化物酶通 过交联相邻蛋白质的酪氨酸残基使受精膜变硬。 受精膜最先在精子入卵的位置形成,并向外扩张 至整个卵细胞,从而阻止多精入卵。
4)透明质素(hyalin):在卵外形成透明质层 (hyalin layer),它与卵裂中对分裂球的支持作用 有关。卵细胞质膜突起的微绒毛深入到其基部。
58
3、Ca2+的作用
皮层颗粒反应的作用机制与顶体反应基本 相似,Ca2+作为细胞内信使发挥了及其重要 的作用。研究证明,启动皮层颗粒反应的钙 主要储存在卵细胞的内质网中,而不是卵外 钙离子的内流。
卵细胞内的信号分子三磷酸肌醇IP3激活 Ca2+的释放,而IP3的产生是与GTP结合蛋白 或酪氨酸激酶相关的。
第二篇 动物胚胎的早期发育
--门类体制特征的建立
动物胚胎的早期发育中心是门类体制的建立,它 包括体轴的决定和三胚层的分化形成,对应于受 精,卵裂,囊胚,原肠胚和神经胚的发育.
由于动物的多样性和它们在进化上所处的地位不 同,它们的门类体制的确立在胚胎发育中延续的 时间也不同。一般而言,结构复杂和在进化过程 中晚出现的动物,它的门类体制特征构建在发育 中经历的时间更长、阶段划分更复杂。
当发生 “polyspermy” 的情况时,由于染 色体分布不均,有些可能有过多有些则缺 乏,当细胞分裂到一定数量时,就无法正 常整合而造成死亡; 所以防止polyspermy是 非常重要的。
40
一种是通过使卵子上精子结合受体失活, 另一种是通过受精膜的迅速膨胀来实现的
次级、永久阻断多精进入机制。
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1、精子的趋化性:Action at a distance
精子的趋化性(chemotaxis)是指精子根据 化学浓度梯度直接向卵子运动的现象。
现已在许多动物中发现,其卵母细胞完成 第二次减数分裂后,可以分泌具有物种特 异性的的趋化因子如海胆的精子激活肽 resact,构成卵周特有的微环境。
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15
哺乳动物的顶体反应
哺乳动物的顶体是一个帽状结构,覆盖于精核的前端。顶体 反应时,顶体帽部分的质膜与顶体外膜在多处发生融合,使顶体 内的物质从融合处释放出来。
海胆的顶体反应
精子与卵子胶膜结合后,可引起顶体反应。顶 体发应包括两个主要的事件:顶体膜与精子质膜发 生融合以及顶体突起(acrosomal process)的形成。
子膜与顶体膜融合做好准备。 ④精子顶体后区膜的流动性加大,以准备与
卵膜结合。
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哺乳动物精 子的获能, 牛精子在到 达输卵管壶 腹部之前与 输卵管上皮 细胞的接触。
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第三节 精卵识别的分子基础
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一. 受精的专一性
动物的受精有着严格的物种特异性,这是 保证其个体发育正常进行的基本条件,也 是生物进化中生存选择的必然结果。多细 胞生物中存在有大量细胞间高度特异识别 的现象,因此从原理上讲精子和卵细胞的 物种专一结合并不是一件困难的事情。
释放蛋白水解酶和粘多糖
海胆皮层颗粒反应示意图
透明层
53
未受精卵(左)和受精卵(右)的皮层 54
皮质颗粒内含物中含有的蛋白质:
1)蛋白水解酶可以使卵黄膜与质膜间的联系分离; 剪除卵膜上bindin的受体及与之结合的精子。
2)粘多糖:进入卵周隙吸水膨胀,使卵黄层向外隆 起,形成受精膜(fertilization envelope )举起。
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仓鼠精子的顶体反应 Binding protein本身位于membrane上,而且acrosome reaction是于
sperm bind在egg上之后才发生的。
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海胆的精卵识别是由特异性结合蛋白(Bindin)所介导的 。Bindin定位在精子的顶体突起上,具有种属特异性。卵 子卵黄膜上存在Bindin的受体,也被分离纯化出来。
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以海胆为例:
海胆精子的顶体反应过程
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18
顶体反应(acrosomal reaction):精子细胞头部
的顶体小泡开放并释放一些水解酶,如蛋白酶和
糖苷酶,精子具有一个化学钻头,能通过酶解作
用溶解出一条穿过胶状层和由鞭毛衍化成的卵黄
膜的通道。
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精子顶体酶及其穿透作用
通过顶体反应释放的物质中含有大量的水解 酶,因此顶体这一结构被认为具有类似溶 酶体(lysosome)的功能。精子顶体酶的一 个功能是在卵子外围打一个洞,另外顶体 反应还与精卵结合有关。
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海胆双精受精 卵(dispermic egg)第一次 卵裂的中期。
43
人类双精 受精卵的 第一次有 丝分裂。
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为了要防止polyspermy, 以海胆为例就发展 出两种防止机制; 一为 “fast block of polyspermy” 另一为 “slow block to polyspermy”
A
B
C
D
加入10nM呼吸活化肽(resact)1纳升后,海胆精子的聚集。A、 B、C和D示加入呼吸活化肽1、20、40、90秒后的观察结果 14
2. 顶体反应(acrosomal reaction)
顶体反应是指受精前精子在同卵子接触 时,精子顶体产生的一系列变化。 具有顶体结构的无脊椎动物或脊椎动物 中,只有发生顶体反应的精子才能进入 卵子并与卵子融合,也只有精子与卵子 接触时才发生顶体反应。
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海胆的精卵识别
海胆精子发生顶体反应后释放顶体酶,使 卵细胞外的胶膜降解,精子穿越胶膜,其 突起与卵黄膜(vitelline membrane)相互识别 ,与之融合,然后与卵细胞膜融合,导致 精核进入卵细胞中。
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精子和卵子的相互作用主要分为5个步骤:
1. 精子的获能,趋化性( chemotaxis )。 2. 精子的顶体反应,释放水解酶。 3. 精子与卵子外围的卵黄膜(透明带)结合 4. 精子穿过卵外的结构 5. 精卵细胞质膜的融合
20
在卵黄膜部位,存在有该物种特异Bindin蛋 白受体。精卵相遇时,在Ca2+的介导下, 顶体释放水解酶,降解卵细胞表面胶质, 精子穿越胶膜,其突起与卵黄膜相互识别。 并随即与卵细胞膜之间发生融合,导致精 核进入卵细胞之中。
21
哺乳动物: 在卵细胞的透明部位, ZP1,ZP2,ZP3三
种蛋白成分组成网状的骨架结构,与之对 应的在精子膜上发现三种受体成分: Sp56,糖基转移酶,跨膜蛋白。
30
精子细胞膜上有三种受体:
1. sp56(56kDa,半乳糖结合蛋白)---可与ZP3分子上的半 乳糖端部相结合。如果ZP3的一个半乳糖基发生丢失或改变 ,精子将无法与卵子结合。 2. 半乳糖基转移酶 (GalTase)—可与ZP3分子上的N-乙酰葡糖 胺结合 ,使精子G蛋白激活并诱导顶体反应。 3. P95 (ZP受体激酶)—(95kDa)一种跨膜蛋白,其外侧部 分可与ZP3分子特异结合,而内侧部分具有酪氨酸激酶的功 能。该酶被激活后,导致顶体反应。
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ZPபைடு நூலகம்在小鼠 精子与透 明带的结 合中的作 用。
33
二次结合
在顶体反应期间,与ZP3结合的顶体前端发 生胞吐作用,精子必须与透明带结合才可 以完成穿透作用,这种结合称为二次结合 (secondary binding)。二次结合是通过顶 体内膜上的特殊蛋白与透明带中的ZP2糖蛋 白结合的。
34
哺乳动物则以透明带反应和卵黄膜封闭两 种机制来阻止多精入卵,在卵子激活时两 种阻断机制均被启动。
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海胆为例:
➢ 快封闭反应--海胆卵子细胞膜去极化引起 的
➢ 慢封闭反应--卵子皮层颗粒的胞吐作用产 生的一种较慢的阻碍作用;卵子细胞质降解 额外精子的核酸或排出包含有额外精子核酸 的细胞质。
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受精( fertilization)指的是精子和卵子各自的 单倍体基因组相融合形成两倍体合子的事件。
然而,通常情况下,从精卵最初接触到精卵 细胞核融合这整个过程都归纳在“受精”的 标题下。
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哺乳动物精 子获能的模 型
6
精子获能的意义在于: ①去除精子表面的覆盖物,暴露出精子膜表
面与卵子相识别的位点。 ②增加精子活力,改变膜的通透性。 ③精子头部出现流动性不相等的区域,为精
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第五章 受精的机制
动物胚胎发育的启动是由卵细胞受精开始 的,可以概括为围绕着两个重要的问题进 行:
一是受精的专一性和唯一性,包括精子活化、 趋向、穿卵膜、细胞融合等;
二是精核进入卵细胞以后受精卵细胞的重组 和触发胚胎发育程序的启动。
2
授精和受精的区分:
授精(insemination)使得精卵相遇,精卵 质膜融合。
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zp1,zp2,zp3是小鼠透明带主要存在的三种糖蛋 白。其中以zp3含量最为丰富。zp2和zp3组成相间 串珠状排列的二聚体,这些二聚体通过zp1相互交 联,组成大分子的膜孔状透明带。在3种蛋白中, zp1仅具有结构功能,zp2和zp3则同时参与与配子 识别的相互作用,精子和透明带的最初接合由zp3 来介导,精卵的次级接合由zp2来维持。接合zp2 的精子蛋白质在某些哺乳动物中已被识别,而与 zp3接合的精子蛋白则是我们讲到的sp56,p95, 半乳糖基转移酶。就是课本122页图5.2所示的内容。