Az akroszómareakció biokémiája

A spermiumok kötődése a petesejt zona pellucidájához (ZP) specifikus receptorokon keresztül történik, amelyek a spermiumok elülső fejrészén helyezkednek el. A zona pellucida kötődése stimulálja a spermiumot az akroszómareakcióra, ami hidrolitikus enzimek felszabadulásához és új membrándomének expozíciójához vezet, amelyek mindkettő nélkülözhetetlen a megtermékenyüléshez. Azt feltételezzük, hogy a ZP legalább két különböző receptorhoz kötődik a plazmamembránban. Az egyik (R) egy Gi-csatolt receptor, amely aktiválja a foszfolipáz C (PLC) béta-1-et. A másik (TK) egy PLC gamma-hoz kapcsolt tirozin-kináz receptor. Az R-hez való kötődés szabályozza az adenil-ciklázt (AC), ami a cAMP emelkedéséhez és a protein-kináz (PKA) aktiválásához vezet. A PKA aktivál egy feszültségfüggő Ca2+ csatornát a külső akroszóma membránban, amely Ca2+-t szabadít fel az akroszóma belsejéből a citoszolba. Ez az első, viszonylag kis mértékű i (I) emelkedés, amely a PLC gamma aktiválásához vezet. A PLC által végzett foszfatidil-inozitol-biszfoszfát (PIP2) hidrolízis termékei a diacilglicerin (DAG) és az inozitol-triszfoszfát (IP3) a PKC plazmamembránba történő transzlokációjához és aktiválásához vezetnek. A PKC megnyit egy feszültségfüggő Ca2+-csatornát (L) a plazmamembránban, ami a második (II) nagyobb i-növekedéshez vezet. A Gi vagy a TK aktiválhat egy Na+/H+ -cserélőt is, ami a citoszol lúgosításához vezet. A PKC aktiválja a foszfolipáz A2-t (PLA2) is, hogy a membrán foszfolipidjeiből arachidonsavat (AA) hozzon létre. Az AA-t a ciklooxigenáz (COX) és a lipoxigenáz (LOX) enzimek prosztaglandinokká (PG) és leukotriénekké (LT) alakítják át. Az i és a pH emelkedése membránfúzióhoz és akroszomális exocitózishoz vezet.