S.S. Suarez et al., “Intracellular calcium increases with hyperactivation in intact, moving hamster sperm and oscillates with the flagellar beat cycle,” PNAS, 90:4660-4664, May 15, 1993. []
S.J. Publicover, C.L. Barratt, “Voltage-operated Ca2+ channels and the acrosome reaction: which channels are present and what do they do?” Human Reproduction, 14:873-879, April 1999. []
A.E. Carlson et al., “CatSper1 required for evoked Ca2+ entry and control of flagellar function in sperm,” PNAS, 100:14864-14868, December 9, 2003.
>University of Washington
T.A. Quill et al., “Hyperactivated sperm motility driven by CatSper2 is required for fertilization,” PNAS, 100:14869-14874, December 9, 2003.
University of Texas
Гиперактивированная форма подвижности спермиев регулируется с помощью . Для регуляции необходимы millimolar концентрации внеклеточного кальция in vitro, включая мембранные каналы для мобилизации Ca2+. Ни один из не связан с гиперактивной подвижностью спермиев и неясны точные механизмы гиперактивации. В PNAS в двух раотах было сообщено об открытии специфических для спермиев катионовых каналов, CatSper1 и CatSper2, необходимых для гиперактивации спермиев.
У мышей спермии дикого типа обычно находятся в покое до тех пор, пока не будут высвобождены, после чего они подвергаются процессу т.наз. “capacitation,” связанным с инициальной активацией, и последующей гиперактивацией и задержкой в использовании каскада протеин киназ.
В первой , Anne E. Carlson и др. из анализировали CatSper1-нулевых мышей и обнаружили, что они лишены Ca2+-опосредованной гиперактивации, характерной для спермиев дикого типа. Кроме того, CatSper1-нулевые спермии были лишены depolarization-evoked увеличения Ca2+ перед или после воздействия HCO3- (ранний активатор capacitation). Эффект потери CatSer1 на hyperactivation был специфичным, т.к. остальные аспекты capacitation (напр., каскад фосфорилирования белков) не были изменены (PNAS, 100:14864-14868, December 9, 2003).
“We propose that CatSper1 functions as a voltage-gated Ca2+ channel that controls Ca2+ entry to mediate the hyperactivated motility needed late in the preparation of sperm for fertilization,” приходят к выводу Carlson et al.
Во , Timothy A. Quill и др. из инактивировали ген CatSper2 мыши. CatSper2-нулевые спермии не обнаруживли отличий в морфологии по сравнению с диким типомЮ но мыши были полностью стерильны. Изучение спермиев выявило, что их передижение вперед и процент подвижности неизменены, но они не дают гиперактивную формы подвижности спермиев. Quill et al. затем обнаружили, что CatSper2-нулевые спермии лишены “силы” проникать через zona pellucida (PNAS, 100:14869-14874, December 9, 2003).
“CatSper2 is essential for the generation of a hyperactivated form of motility and… this motility is necessary for successful fertilization,” заключают Quill et al.
Открытие, что два CatSper катионных канала необходимы для гиперактивации подвижности спермиев, подчеркивает важность этого семейства белков для выяснения новых мишеней самцовой стерильности.