Зона пеллюцида (лат. «прозрачная зона») — это специализированная область, окружающая ооциты (яйца) млекопитающих . Его еще называют яичной оболочкой. Зона пеллюцида необходима для роста и оплодотворения яйцеклетки .
Слой гликопротеина, окружающий плазматическую мембрану ооцитов млекопитающих.
Зона пеллюцида представляет собой внеклеточный матрикс , окружающий плазматическую мембрану яйцеклетки. Он помогает защитить яйцеклетку и играет важную роль в оплодотворении спермой. Он окружен лучистой короной . Корона состоит из клеток, которые заботятся о яйцеклетке, когда она выходит из яичника. [1]
Состав
Зона пеллюцида представляет собой полупрозрачный матрикс из сшитых гликопротеиновых нитей, который окружает ооцит млекопитающих , и имеет толщину 6,5–20 мкм в зависимости от вида. Его формирование, которое зависит от консервативного модуля , подобного zona pellucida (ZP), который опосредует полимеризацию компонентов яичной оболочки [2] , имеет решающее значение для успешного оплодотворения. [3] У немлекопитающих это называется желточной мембраной или желточной оболочкой. [4]
Функция
Толстая мембрана zona pellucida обеспечивает только видоспецифическое оплодотворение; для предотвращения полиспермии и включения акросомной реакции для успешной адгезии и проникновения сперматозоида . Это также обеспечивает правильное развитие и размер эмбриона . Основные гликопротеины яйцевой оболочки, ответственные за это, известны как белки, связывающие сперматозоиды . [5]
Зона пеллюцида связывает сперматозоиды и необходима для инициации акросомной реакции . У мышей гликопротеин зоны ( ZP3 ) отвечает за связывание сперматозоидов, прикрепляясь к белкам на плазматической мембране сперматозоидов. Во время акросомальной реакции сперматозоид высвобождает ДНК, содержащуюся в акросомальном пузырьке, в яйцеклетку. У других видов процесс несколько иной и более сложный. Идентифицировано еще несколько белков зоны. [6] [7]
Четырьмя основными белками, связывающими сперматозоиды, или рецепторами сперматозоидов, являются ZP1 , ZP2 , ZP3 и ZP4 . Они связываются с капацитированными сперматозоидами и вызывают акросомную реакцию . Успешное оплодотворение зависит от способности сперматозоидов проникать во внеклеточный матрикс пеллюцидной оболочки, окружающей яйцеклетку. В мышке:
- ZP3 обеспечивает видоспецифическое связывание сперматозоидов
- ZP2 опосредует последующее связывание сперматозоидов
- ZP1 сшивает ZP2 и ZP3.
У человека через пять дней после оплодотворения бластоциста осуществляет вылупление зоны ; zona pellucida дегенерирует и разлагается, замещаясь нижележащим слоем трофобластических клеток.
Иммуноконтрацепция
Содержащие модуль ZP гликопротеины ZP1 , ZP2 , ZP3 и ZP4 являются мишенями для иммуноконтрацепции у млекопитающих.
У немлекопитающих zona pellucida называется желточной оболочкой или оболочкой, а у насекомых - желточной оболочкой , и играет важную роль в предотвращении скрещивания различных видов, особенно у таких видов, как рыбы , которые оплодотворяются вне тела.
Зона пеллюцида обычно используется для борьбы с проблемами популяций диких животных с помощью иммуноконтрацепции. Когда zona pellucida одного вида животных попадает в кровоток другого, это приводит к стерильности второго вида из-за иммунного ответа . Этот эффект может быть временным или постоянным, в зависимости от используемого метода. В Нью-Джерси были опробованы методы иммуноконтрацепции с использованием zona pellucida свиней для борьбы с оленями . [8]
Дополнительные изображения
Рекомендации
- ^ Гилберт, Скотт (2013). Биология развития . Sinauer Associates Inc. с. 123. ИСБН 9781605351926.
- ^ Джовин Л., Ци Х, Уильямс З., Личер Э., де Санктис Д., Вассарман П.М. (2002). «Домен ZP представляет собой консервативный модуль полимеризации внеклеточных белков». Нат. Клеточная Биол . 4 (6): 457–461. дои : 10.1038/ncb802. PMID 12021773. S2CID 11575790.
- ^ Гупта, СК; и другие. (сентябрь 2012 г.). «Гликопротеины zona pellucida млекопитающих: структура и функции во время оплодотворения». Исследования клеток и тканей . 349 (3): 665–78. дои : 10.1007/s00441-011-1319-y. PMID 22298023. S2CID 16174953.
- ^ Монне, М; Йовин, Л. (октябрь 2011 г.). «Структурный взгляд на архитектуру яичной оболочки и ее функцию при оплодотворении». Биология размножения . 85 (4): 661–9. doi : 10.1095/biolreprod.111.092098 . hdl : 11563/21648 . ПМИД 21715714.
- ^ Гупта, СК; Бансал, П; Гангули, А; Бхандари, Б; Чакрабарти, К. (декабрь 2009 г.). «Гликопротеины zona pellucida человека: функциональная значимость во время оплодотворения». Журнал репродуктивной иммунологии . 83 (1–2): 50–5. дои : 10.1016/j.jri.2009.07.008 . ПМИД 19850354.
- ^ Коннер, SJ; Хьюз, округ Колумбия (2003). «Анализ гомологичных генов ZP1/ZPB рыб - свидетельства как дупликации генома, так и видоспецифической модели эволюции». Размножение . 126 (3): 347–52. дои : 10.1530/rep.0.1260347 . ПМИД 12968942.
- ^ Коннер, SJ; Лефьевр, Л; Хьюз, округ Колумбия; Барратт, CL (2005). «Взлом яйца: повышенная сложность прозрачной зоны». Репродукция человека . 20 (5): 1148–52. дои : 10.1093/humrep/deh835 . ПМИД 15760956.
- ^ «Управление оленями на уровне сообщества». Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Джерси. 24 сентября 2014 года . Проверено 8 июля 2015 г.
дальнейшее чтение
- Борк, Пер; Сандер, Крис (1992). «Большой домен, общий для рецепторов спермы (Zp2 и Zp3) и рецептора TGF-β типа III». Письма ФЭБС . 300 (3): 237–40. дои : 10.1016/0014-5793(92)80853-9 . ПМИД 1313375.
- Энингер, Серджио (2003). «Биохимическая и функциональная характеристика зоны пеллюцида человека». Репродуктивная биомедицина онлайн . 7 (6): 641–8. дои : 10.1016/S1472-6483(10)62086-X . ПМИД 14748962.
- Боя, ЕС; Худбхой, Т; Фалес, HM; Дин, Дж (2003). «Структурная характеристика белков нативной зоны пеллюцида мыши с использованием масс-спектрометрии». Журнал биологической химии . 278 (36): 34189–202. дои : 10.1074/jbc.M304026200 . ПМИД 12799386.
- Багнелл С. (2005). «Воспроизводство животных». Факультет зоотехники Университета Рутгерса. [ нужна проверка ]
- Йовин, Лука; Дари, Костел К.; Личер, Эвелин С.; Вассарман, Пол М. (2005). «Доменные белки Zona Pellucida». Ежегодный обзор биохимии . 74 : 83–114. doi : 10.1146/annurev.biochem.74.082803.133039. ПМИД 15952882.
- Монне, Магнус; Хан, Линг; Йовин, Лука (2006). «Отслеживание домена ZP: от Zona Pellucida млекопитающих до желточной оболочки моллюсков». Семинары по репродуктивной медицине . 24 (4): 204–16. дои : 10.1055/с-2006-948550. hdl : 11563/8929 . ПМИД 16944418.
- Вассарман, премьер-министр (2008). «Зона пеллюцида гликопротеины». Журнал биологической химии . 283 (36): 24285–9. дои : 10.1074/jbc.R800027200 . ПМЦ 2528931 . ПМИД 18539589.
- Вассарман, Пол М.; Личер, Эвелин С. (2008). «Оплодотворение млекопитающих: многофункциональная зона пеллюцида яиц». Международный журнал биологии развития . 52 (5–6): 665–76. дои : 10.1387/ijdb.072524pw . ПМИД 18649280.
- Монне, Магнус; Хан, Линг; Швенд, Томас; Бурендаль, София; Йовин, Лука (2008). «Кристаллическая структура домена ZP-N ZP3 показывает внутреннюю складку яичной оболочки животных». Природа . 456 (7222): 653–7. Бибкод : 2008Natur.456..653M. дои : 10.1038/nature07599. hdl : 11563/8930 . PMID 19052627. S2CID 4430083.
- Хан, Линг; Монне, Магнус; Окумура, Хироки; Швенд, Томас; Черри, Эми Л.; Флот, Дэвид; Мацуда, Цукаса; Йовин, Лука (2010). «Изучение сборки яичной оболочки и взаимодействия яйцеклетки со спермой на основе рентгеновской структуры полноразмерного ZP3». Клетка . 143 (3): 404–15. дои : 10.1016/j.cell.2010.09.041 . hdl : 11563/8931 . PMID 20970175. S2CID 18583237.
Внешние ссылки
- Гистологическое изображение: 18404loa - Система обучения гистологии в Бостонском университете - «Женская репродуктивная система: яичник, кучево-яйцевидное скопление».
- Гистологическое изображение: 14805loa - Система обучения гистологии Бостонского университета - «Женская репродуктивная система: яичник, многослойный первичный фолликул»
- Анатомическое фото: Репродуктивная система/млекопитающее/яичник2/яичник7 – Сравнительная органология Калифорнийского университета в Дэвисе – «Яичник млекопитающих собак (LM, высокий)»
- Изображение на um.edu.mt
- Изображение на um.edu.mt