Akrosomireaktion biokemia

Siittiöiden sitoutuminen munasolun zona pellucidaan (ZP) tapahtuu spesifisten reseptoreiden välityksellä, jotka on lokalisoitu siittiöiden etupään alueelle. Zona pellucidan sitoutuminen stimuloi siittiöitä käymään läpi akrosomireaktion, joka johtaa hydrolyyttisten entsyymien vapautumiseen ja uusien kalvodomeenien paljastumiseen, jotka molemmat ovat välttämättömiä hedelmöittymiselle. Ehdotamme, että ZP sitoutuu ainakin kahteen eri reseptoriin plasmakalvolla. Toinen (R) on Gi-liitetty reseptori, joka aktivoi fosfolipaasi C:n (PLC) beeta 1:n. Toinen (TK) on tyrosiinikinaasireseptori, joka on kytkeytynyt PLC gammaan. Sitoutuminen R:ään säätelisi adenyylisyklaasia (AC), mikä johtaisi cAMP:n nousuun ja proteiinikinaasin (PKA) aktivoitumiseen. PKA aktivoi jännitteestä riippuvaisen Ca2+-kanavan akrosomin ulommassa kalvossa, joka vapauttaa Ca2+ akrosomin sisältä sytosoliin. Tämä on ensimmäinen, suhteellisen pieni i:n (I) nousu, joka johtaa PLC gamma:n aktivoitumiseen. PLC:n fosfatidyyli-inositolibisfosfaatin (PIP2) hydrolyysin tuotteet diasyyliglyseroli (DAG) ja inositolitrisfosfaatti (IP3) johtavat PKC:n translokaatioon plasmakalvolle ja sen aktivoitumiseen. PKC avaa jännitteestä riippuvaisen Ca2+ -kanavan (L) plasmakalvolla, mikä johtaa toiseen (II) korkeampaan i:n nousuun. Gi tai TK voi myös aktivoida Na+/H+ -vaihtajan, mikä johtaa sytosolin alkalisoitumiseen. PKC aktivoi myös fosfolipaasi A2:ta (PLA2) tuottamaan kalvon fosfolipideistä arakidonihappoa (AA). AA muunnetaan prostaglandiineiksi (PG) ja leukotrieeneiksi (LT) entsyymien syklooksygenaasi (COX) ja lipoksygenaasi (LOX) avulla. i:n ja pH:n nousu johtaa kalvofuusioon ja akrosomaaliseen eksosytoosiin.