精卵识别

互联网2013-11-15

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受精第一步是精子必须识别卵子，虽然精卵识别机制目前尚未全清楚，但是已有大量实验提示，精子头部质膜和卵透明带的糖基互补是对构成同种精卵特异性结合的分子基础。
哺乳类动物和人卵透明带（ zone pellucida ， ZP ）是包绕生长卵母细胞表面的一层半透明糖蛋白结构，对精卵识别、结合、穿透过程以及阻止多精受精和保护着床前胚胎等起关键性作用。卵透明带的生物学功能是：
（ 1 ）精卵识别和结合： ZP 是哺乳动物和人精卵特异性识别、结合的重要物质基础。有许多研究表明， ZP₃ 参与了精卵识别、结合，为精子的第一受体。以 ZP₃ 抗体预先处理卵或以 ZP₃ 预先处理精子都能有效地阻断精卵相互作用，具有精子受体活性的 ZP₃ 功能区主要是其糖链部分，而非肽链部分。在人类，可能是 ZP₃ 糖链末端甘露糖残基发挥主要作用。 ZP₃ 与精子结合后，诱导精子发生顶体反应。
（ 2 ）阻止多精受精：顶体反应的精子能识别、结合于卵 ZP₃ _， 当精卵结合后，皮质颗粒释放糖苷酶及其它蛋白酶，裂解 ZP₃ ，使 ZP₃ 分子空间构象发生改变，失去了作为精子受体的活性，使次后的精子不能识别、结合与透明带，防止了多精受精。
（ 3 ）保护着床前胚胎：受精后的 ZP 结构仍然完整，有利于保护胚胎顺利通过输卵管进入子宫。若 ZP 受损或过早脱落，则会导致胚胎死亡。进入子宫后，在化学性修饰以及胚胎生长的机械压力共同作用下，使胚胎能从透明带中释放出来，从而有效地着床。
透明带上有精子膜表面的糖蛋白受体，即精子受体，主要为 ZP₃ ；而精子膜存在相应于受体 ZP₃ 的卵结合蛋白。一般认为，精卵结合蛋白的糖基是精卵识别的重要功能位点，而其多肽部分可能通过调节卵结合蛋白的立体构象，参与精卵识别，尤其在精卵种属特异性识别中发挥作用。
  作为卵识别蛋白，它至少应该具备以下特征：① 存在于顶体完整的精子质膜表面，并能结合 ZP₃ ；② 其抗体处理精子能阻断精卵识别和结合；③ 不能结合于受精卵的透明带；④ 基因敲出和转基因研究证实，其为精卵识别所需。