Zona pellucida

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Zona pellucida (bílá oblast) s buňkami corony radiaty
Zona pellucida kolem vyvíjejícího se zárodku

Zona pellucida je označení glykoproteinového obalu vajíčka savců, který je produkován samotným vajíčkem v průběhu oogeneze.[1] Zona pellucida slouží k selekci spermií (pouze nepoškozené spermie jsou schopné projít skrz). Její další funkcí je zabránění tzv. polyspermii – jevu kdy je vajíčko oplozeno více než jednou spermií. Zona pellucida setrvává okolo rozvíjejícího se zárodku až do stadia blastocysty.

Složení[editovat | editovat zdroj]

Zona pellucida se skládá většinou ze tří (myš) nebo čtyř (člověk, skot, prase,[2] ) základních glykoproteinů ZP1, ZP2, ZP3 (a ZP4) (označovaných ve starších pracích také ZPB, ZPA, ZPC a,[3] tyto názvy ovšem nebyly jednotné a jejich používání se dnes nedoporučuje), které vytvářejí podstatnou část její hmoty. Tyto proteiny jsou velmi konzervované nejen mezi savci, ale vykazují vysoký stupeň podobnosti i s analogickými proteiny, které obalují vajíčka ostatních obratlovců.[4] Navíc zonou prostupují výběžky buněk Korony radiaty (corona radiata) – buněčného obalu vajíčka, který zabezpečuje během oogeneze jeho výživu.

vlastnosti glykoproteinů zony pellucidy
druh ZP1 (Mr, zastoupení v ZP) ZP2 (Mr, zastoupení v ZP) ZP3 (Mr, zastoupení v ZP) ZP4 (Mr, zastoupení v ZP)
myš [5] 200 000, 9% 120 000, 40% 83 000, 40%
člověk [6][7] ~100 000 ~120 000 ~ 58 000 ~65 000

Funkce jednotlivých proteinů[editovat | editovat zdroj]

ZP2 a ZP3 se nachází ve formě heterodimeru, který je propojen ZP1. ZP3 je hlavním ligandem (rozpoznávanou látkou) pro spermii, která je schopná vyvolat akrozomální reakci. Interakce mezi spermií a zonou pellucidou je založena na rozpoznání určitých sacharidových složek glykoproteinů zony pellucidy proteiny na povrchu spermie.[8],[3],[9]

Struktura[editovat | editovat zdroj]

  • tloušťka:1-25 µm [6]
  • uspořádání glykoproteinů: ZP glykoproteiny vytvářejí třírozměrnou síť, v které ZP2 a ZP3 vytvářejí vláknité útvary vzájemně pospojované pomocí ZP1.[5] Zapojení ZP4 dosud není objasněno

Funkce[editovat | editovat zdroj]

Kontakt gamet[editovat | editovat zdroj]

Zona pellucida je rozpoznávána spermiemi. Navázání spermií na zonu pellucidu je přirozeným spouštěčem akrozomální reakce (exocytózy akrozomu). Při akrozomální reakci se uvolnění akrozomální proteiny, které štěpí zonu pellucidu a spolu s pohybem bičíku pomáhají spermii jí proniknout. Na odhalené vnitřní akrozomální membráně jsou proteinové receptory, které při kontaktu spermie s plazmatickou membránou umožní fúzi těchto membrán – oplodnění.

Role po oplození[editovat | editovat zdroj]

Po oplození zona pellucida chrání vajíčko před tzv. polyspermií. Polyspermie je pro většinu živočichů neslučitelná s další vývojem zárodku. Po fúzi gamet dojde ke kortikální reakci – vajíčko uvolní obsah svých kortikálních granulí, jejichž obsah pozmění zonu pellucidu:

  • znesnadní navázaní a udržení spermií na zoně pellucidě pomocí kortikáních lektinů (proteinů specificky vázajících určité sacharidy), které vyvážou sacharidy na zoně a zabrání tak spermií vazbě na zonu.[9]
  • kortikální enzymy rozštěpí ZP2, který pomáhá držet spermie při jejich průniku zonou pellucidou [10]
  • způsobí její oddálení od povrchu vajíčka, takže spermie, kterým by se přesto podařilo dostat se skrz se nedostanou do kontaktu s plazmatickou membránou vajíčka a nemohou s ním splynout.

Zona pellucida zaniká u člověka ke konci prvního týdne po oplození, přibližně v době, kdy dochází k uhnízdění blastocysty v děložní sliznici.[12]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Jovine L, Qi H, Williams Z, Litscher ES, Wassarman PM.“ Features that affect secretion and assembly of zona pellucida glycoproteins during mammalian oogenesis.“ Soc Reprod Fertil Suppl. 2007;63:187-201
  2. a b Gupta SK, Chakravarty S, Suraj K, Bansal P, Ganguly A, Jain MK, Bhandari B.“ Structural and functional attributes of zona pellucida glycoproteins.“ Soc Reprod Fertil Suppl. 2007;63:203-16
  3. a b Yonezawa N, Kanai S, Nakano M.“ Structural significance of N-glycans of the zona pellucida on species-selective recognition of spermatozoa between pig and cattle.“ Soc Reprod Fertil Suppl. 2007;63:217-28.
  4. Litscher ES, Wassarman PM.,“ Egg extracellular coat proteins: from fish to mammals.“, Histol Histopathol. 2007 Mar;22(3):337-47.
  5. a b Green DP., Three-dimensional structure of the zona pellucida. Microsc Res Tech. 2006 Jun;69(6):415-26.
  6. a b Wassarman PM.,"Zona pellucida glycoproteins."J Biol Chem. 2008 Jun 10. [Epub ahead of print]
  7. Chiu PC, Wong BS, Lee CL, Pang RT, Lee KF, Sumitro SB, Gupta SK, Yeung WS. Native human zona pellucida glycoproteins: purification and binding properties. Hum Reprod. 2008 Jun;23(6):1385-93. Epub 2008 Mar 10.
  8. Lyng R, Shur BD.,“ Sperm-egg binding requires a multiplicity of receptor-ligand interactions: new insights into the nature of gamete receptors derived from reproductive tract secretions.“ Soc Reprod Fertil Suppl. 2007;65:335-51
  9. a b Hedrick JL.“ A comparative analysis of molecular mechanisms for blocking polyspermy: identification of a lectin-ligand binding reaction in mammalian eggs.“ Soc Reprod Fertil Suppl. 2007;63:409-19.
  10. a b Hoodbhoy T, Dean J."Insights into the molecular basis of sperm-egg recognition in mammals." Reproduction. 2004 Apr;127(4):417-22.
  11. Brewis IA, Wong CH."Gamete recognition: sperm proteins that interact with the egg zona pellucida."Rev Reprod. 1999 Sep;4(3):135-42.
  12. SADLER, Thomas W.. Langman's Medical Embryology. [s.l.] : Lippincott Williams & Wilkins, 2009. S. 73.  

Související články[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Neil JD, „Knobil and Neill's Physiology of Reproduction“, Academic Press; 3 edition (12 Dec 2005), ISBN 0125154003
  • Neil A. Campbell, Jane B. Reece, "Biologie", Computer press (2006), ISBN 80-251-1178-4

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]