Zona pellucida är en extracellulär matris som omger oocyten och det tidiga embryot. Den består huvudsakligen av tre (mus) eller fyra (humana) glykoproteiner (ZP1-4) med olika funktioner under befruktning och preimplantationsutveckling. Proteinet som kodas av denna gen är en strukturell komponent i zona pellucida och fungerar i sekundär bindning och penetration av akrosomreagerade spermier . Det begynnande proteinet innehåller en N-terminal signalpeptidsekvens , en konserverad ZP-domän , ett konsensusfurinklyvningsställe och en C-terminal transmembrandomän. Det antas att furinklyvning resulterar i frisättning av det mogna proteinet från plasmamembranet för efterföljande inkorporering i zona pellucida-matrisen. Kravet på furinklyvning i denna process förblir dock kontroversiellt baserat på musstudier.
Den spermiebindande domänen på ZP2-proteinet är nödvändig hos både människor och möss för oocyt-spermier igenkänning och penetrering av zona pellucida. Det är också ansvarigt för det primära blocket för polyspermi hos däggdjur. Oocyten har kortikala granuler perifert belägna under cortex som innehåller ett proteolytiskt protein som kallas ovastacin . Efter att spermierna binder till ZP2 exocyteras de kortikala granulerna och frisätter ovastacin i det perivitellina utrymmet . Ovastacin klyver ZP2 vid N-terminalen, vilket förhindrar att fler spermier binds och penetrerar oocyten, vilket gör att zona pellucida hårdnar. Ovastacin finns endast i oocyter och är en del av astacinfamiljen av metalloendoproteaser . Honmöss konstruerade utan ovastacin visade att ZP2 inte klyvdes efter befruktning.
3D-struktur
Kristallstrukturen för den spermiebindande domänen av ZP2 vid 0,95 Å upplösning () visade att den delar samma ZP-N-veck som först identifierades i strukturer av ZP3 (). Detta gav experimentella bevis för förslaget att den N-terminala regionen av ZP2 består av tre ZP -N-repetitioner och avslöjade att - trots obetydlig sekvensidentitet - ZP2 är strukturellt lik VERL, den vita höljesreceptorn för ägglysin från blötdjursablonen ( ). Detta etablerade en koppling mellan ryggradslösa och ryggradslösa befruktning genom att antyda att, trots att de är åtskilda av 600 miljoner år av evolution, använder blötdjur och människor ett gemensamt proteinveck för att interagera med spermier.
Vidare läsning
Rankin T, Dean J (2000). "Zona pellucida: att använda molekylär genetik för att studera däggdjursägghöljet". Rev. Reprod . 5 (2): 114–121. doi : 10.1530/ror.0.0050114 . PMID 10864856 .
Mori T, Guo MW, Sato E, Baba T, Takasaki S, Mori E (2000). "Molekylära och immunologiska tillvägagångssätt för däggdjursbefruktning". J. Reprod. Immunol . 47 (2): 139–158. doi : 10.1016/S0165-0378(00)00055-3 . PMID 10924747 .
Loftus BJ, Kim UJ, Sneddon VP, Kalush F, Brandon R, Fuhrmann J, Mason T, Crosby ML, Barnstead M, Cronin L, Deslattes Mays A, Cao Y, Xu RX, Kang HL, Mitchell S, Eichler EE, Harris PC, Venter JC, Adams MD (1999). "Genomdupliceringar och andra egenskaper i 12 Mb DNA-sekvens från human kromosom 16p och 16q". Genomik . 60 (3): 295–308. doi : 10.1006/geno.1999.5927 . PMID 10493829 .
Howes E, Pascall JC, Engel W, Jones R (2002). "Interaktioner mellan mus ZP2-glykoprotein och proacrosin; en mekanism för sekundär bindning av spermier till zona pellucida under befruktning". J. Cell Sci . 114 (Pt 22): 4127–36. doi : 10.1242/jcs.114.22.4127 . PMID 11739644 .
Hinsch E, Groeger S, Oehninger S, Hinsch KD (2003). "Lokalisering och funktionell betydelse av en konserverad zona pellucida 2-proteindomän i den mänskliga och bovina äggstocken med användning av monoklonala anti-ZP2-peptidantikroppar". Teriogenologi . 60 (7): 1331–1344. doi : 10.1016/S0093-691X(03)00169-9 . PMID 14511786 .
