Biochemie akrozomové reakce

K vazbě spermie na zona pellucida (ZP) oocytu dochází prostřednictvím specifických receptorů lokalizovaných v přední části hlavičky spermie. Vazba na zonu pellucidu stimuluje spermatozoid k akrozomové reakci, jejímž výsledkem je uvolnění hydrolytických enzymů a obnažení nových membránových domén, což je obojí nezbytné pro oplození. Předpokládáme, že se ZP váže na nejméně dva různé receptory v plazmatické membráně. Jeden z nich (R) je receptor spřažený s Gi, který aktivuje fosfolipázu C (PLC) beta1. Druhý (TK) je tyrozinkinázový receptor spojený s PLC gama. Vazba na R by regulovala adenylylcyklázu (AC) vedoucí ke zvýšení cAMP a aktivaci proteinkinázy (PKA). PKA aktivuje napěťově závislý Ca2+ kanál ve vnější akrozomální membráně, který uvolňuje Ca2+ z vnitřku akrozomu do cytosolu. To je první, relativně malý vzestup i (I), který vede k aktivaci PLC gama. Produkty hydrolýzy fosfatidyl-inositol bisfosfátu (PIP2) PLC diacylglycerol (DAG) a inositol-trisfosfát (IP3) povedou k translokaci PKC do plazmatické membrány a její aktivaci. PKC otevře napěťově závislý Ca2+ kanál (L) v plazmatické membráně, což vede k druhému (II) vyššímu zvýšení i. Gi nebo TK mohou také aktivovat Na+/H+ výměník vedoucí k alkalizaci cytosolu. PKC také aktivuje fosfolipázu A2 (PLA2) za účelem tvorby kyseliny arachidonové (AA) z membránových fosfolipidů. AA se pomocí enzymů cyklooxygenázy (COX) a lipoxygenázy (LOX) přemění na prostaglandiny (PG) a leukotrieny (LT). Zvýšení i a pH vede k fúzi membrán a akrozomální exocytóze.