Oocyte Polarity
ООЦИТ: ПОЛЯРИЗАЦИЯ
Effects of Perturbation of Cell Polarity on Molecular Markers of Sperm-Egg Binding Sites on Mouse Eggs Evans ОюЗб Foster J.A, McAvey B.A, Gerton G.L, Kopf G. S, Schultz R.M. Biol. Reprod.62,N 1. P.76-84 (2000)
Специфические области головки спермия, включая внутренюю акросомную мембрану, экваториальный сегмент и заднюю часть головки, участвуют во взаимодействии с плазматической мембраной яйца. Точки проникновения спермиев пространсвенно ограничены у млекопитающих, anurans и асцидий. У некоторых видов грузунов спермии соединяются и сливаются с микроворсинчатой частью плазматической мембраны яйца, арестованного в метафазе II. Остальная часть мембраны, расположенная над мейотическим веретеном не содержит ворсинок и занимает около 30% от всей поверхности. В яйцеклеток мышей образование различающихся доменов клеточной поверхности происходит во время мейотического созревания, когда ооцит профазы I становится метафаза II яйцом. Герминальный пузырек интактного ооцита профазы I имеет симметричное распределение актина, кортикальных гранул и микроворсинок и центрально расположенное ядро. Распределение этих клеточных компонентов меняется во время созревания. Хромосомы конденсируются и располагаются в метафазной пластинке, которая располагается вблизи и перпендикулярно плазматической мембране. Область кортекса над мейотическим веретеном свободна от кортикальных гранул; кортикальная, богатая актином шапочка, покрывает мейотическое веретено; а область плазматической мембраны не содержит микроворсинок. Кроме того, некоторые молекулы, по-видимому, находятся в специфических субдоменах яиц мыши, напр., некоторые субъединицы интегринов, лептин и STAT3, a также тяжелая цепь миозина.	Во время созревания ооцита образуются две отдельные области плазматической мембраны и кортекса: область без микроворсинок над мейотическим веретеном и область с микроворсинками. Спермий всегда сливается с микроворсинчатой областью. В соответствии с подобной полярностью выявлено асимметричное распределение актина, кортикальных гранул. Возникновение клеточной полярности при оплодотворении м. влиять на формирование эмбриональной оси, так кортикальная ротация eXenopus происходит с учетом места вхождения спермия. В ооцитах мыши во время созревания происходит перераспредение эндоплазматического ретикулема из цитоплазматических хранилищ в кортекс. Эта кортикальная локализация резервов внутриклеточного кальция м.б. важной для ранних событий активации яйца. Наконец, полярность мышиных яйцеклеток м. оказывать важное влияние на формирование эмбрионального паттерна, формирование оси в бластоцисте. Изучали распределение фертилина α и β, членов семейства белков ADAM (a disintegrin and metalloprotease, известной также как MDCs [metalloproteinase/desintegrin/cysteine-rich]) двух разных и интегриновых эпитопов. Фертилины участвуют в межклеточных взаимодействиях яица и спермия. Рекомбинантные формы внеклеточных доменов фертилина α и β связаны с микроворсинчатой областью плазматической мембраны яйца мыши. Установлено, что рекомбинантный фертилин β связывается исключительно с микроворсинчатой областью. Было установлено, что формирование морфологической полярности сопровождается перераспределением молекул, участвующих во взаимодействии спермия с яйцом. Места вхоэждения спермиев, по-видимому, регулируются асимметричным распредением рецепторов для лигандов спермиев, напр., фертилинов. Распределение др. маркеров, включая Con A, anti-β₁ integrin антитела и анти-α ₆ integrin антитела (GoH3) эпитопа, не обнаруживают асимметричного распределения в плазматической мембране. Хотя и α ₆ и β₁ субъединицы интегрина участвуют в качестве рецептор/акцептора для фертилина β. Предполагается, что β₁α ₆ м.б. разной формы в разных частях плазматической оболочки яйца. Воздействие цитохолазином D дает гипополяризованный яйца, в них сохраняется симметричное распределние фертилинов и эпитопов β₁-В и β₁-R интегиновых антител. Гиперполяризованные яйца возникли при воздействии колхицина, нарушающего образование мейотического веретна, а минибезвосинчаты домены возникали над каждым кластером конденсированых хромосом по всей оболочке. Сходные нарушения при аномалиях образовния микротрубочек. При воздействии цитохолазина В, индуцирующего псевдоделния клеток, в безъядерном компартменте псевдо разделившегося ооцита образовывалсь микроворсинчатая оболочка с характерными маркерами, однако два молекулярных маркера безворсинчатой области F-актин и β₁-R эпитопы неожиданно обнаруживались в безядерном компартменте. Причина этого неизвестно, но, по-видимому, это связано с нарушениями актинового цитосклета. Из др работ ясно, что поляризация мемраны и кортекса ооцита предопределяется локализацией ялдерного материала. Микротрубочки веретена не являются необходимыми. Поляризация происходит в ответ как на М-фазный хроматин, так и на хроматин, покрытый ядерной оболочкой в псевдо разделившихся ооцитах. Возможно, что поляризующие сигналы могут проходить сквозь ядерную оболочку (напр., ламинины и ассоциированные с ними пептиды, участующие в формировании полярности яиц) или что маркеры микроворсинчатой области м., а вне ее нет отвечать на поляризующие сигналы. Показано, что тяжелая цепь миозина II м. кооперировать с актиновыми микрофиламентами в процессе поляризации, она участвует в транслокации мейотического веретена и в перемещении хромосом в кортекс яиц, бработаннных колцемидом. Актиновые микрофиламенты взаимодействуют с цитоплазматическими доменами трансмембранных белков, включая интегрины, участвуя в регуляции их субклеточного распределения.

Во время созревания ооцита образуются две отдельные области плазматической мембраны и кортекса: область без микроворсинок над мейотическим веретеном и область с микроворсинками. Спермий всегда сливается с микроворсинчатой областью. В соответствии с подобной полярностью выявлено асимметричное распределение актина, кортикальных гранул.

Возникновение клеточной полярности при оплодотворении м. влиять на формирование эмбриональной оси, так кортикальная ротация eXenopus происходит с учетом места вхождения спермия. В ооцитах мыши во время созревания происходит перераспредение эндоплазматического ретикулема из цитоплазматических хранилищ в кортекс. Эта кортикальная локализация резервов внутриклеточного кальция м.б. важной для ранних событий активации яйца. Наконец, полярность мышиных яйцеклеток м. оказывать важное влияние на формирование эмбрионального паттерна, формирование оси в бластоцисте.

Изучали распределение фертилина α и β, членов семейства белков ADAM (a disintegrin and metalloprotease, известной также как MDCs [metalloproteinase/desintegrin/cysteine-rich]) двух разных и интегриновых эпитопов. Фертилины участвуют в межклеточных взаимодействиях яица и спермия. Рекомбинантные формы внеклеточных доменов фертилина α и β связаны с микроворсинчатой областью плазматической мембраны яйца мыши. Установлено, что рекомбинантный фертилин β связывается исключительно с микроворсинчатой областью.

Было установлено, что формирование морфологической полярности сопровождается перераспределением молекул, участвующих во взаимодействии спермия с яйцом. Места вхоэждения спермиев, по-видимому, регулируются асимметричным распредением рецепторов для лигандов спермиев, напр., фертилинов. Распределение др. маркеров, включая Con A, anti-β₁ integrin антитела и анти-α ₆ integrin антитела (GoH3) эпитопа, не обнаруживают асимметричного распределения в плазматической мембране. Хотя и α ₆ и β₁ субъединицы интегрина участвуют в качестве рецептор/акцептора для фертилина β. Предполагается, что β₁α ₆ м.б. разной формы в разных частях плазматической оболочки яйца.

Воздействие цитохолазином D дает гипополяризованный яйца, в них сохраняется симметричное распределние фертилинов и эпитопов β₁-В и β₁-R интегиновых антител. Гиперполяризованные яйца возникли при воздействии колхицина, нарушающего образование мейотического веретна, а минибезвосинчаты домены возникали над каждым кластером конденсированых хромосом по всей оболочке. Сходные нарушения при аномалиях образовния микротрубочек. При воздействии цитохолазина В, индуцирующего псевдоделния клеток, в безъядерном компартменте псевдо разделившегося ооцита образовывалсь микроворсинчатая оболочка с характерными маркерами, однако два молекулярных маркера безворсинчатой области F-актин и β₁-R эпитопы неожиданно обнаруживались в безядерном компартменте. Причина этого неизвестно, но, по-видимому, это связано с нарушениями актинового цитосклета.

Из др работ ясно, что поляризация мемраны и кортекса ооцита предопределяется локализацией ялдерного материала. Микротрубочки веретена не являются необходимыми. Поляризация происходит в ответ как на М-фазный хроматин, так и на хроматин, покрытый ядерной оболочкой в псевдо разделившихся ооцитах. Возможно, что поляризующие сигналы могут проходить сквозь ядерную оболочку (напр., ламинины и ассоциированные с ними пептиды, участующие в формировании полярности яиц) или что маркеры микроворсинчатой области м., а вне ее нет отвечать на поляризующие сигналы.

Показано, что тяжелая цепь миозина II м. кооперировать с актиновыми микрофиламентами в процессе поляризации, она участвует в транслокации мейотического веретена и в перемещении хромосом в кортекс яиц, бработаннных колцемидом. Актиновые микрофиламенты взаимодействуют с цитоплазматическими доменами трансмембранных белков, включая интегрины, участвуя в регуляции их субклеточного распределения.

Effects of Perturbation of Cell Polarity on Molecular Markers of Sperm-Egg Binding Sites on Mouse Eggs