The biochemistry of the acrosome reaction

Wiązanie plemnika do zony pellucida (ZP) oocytu zachodzi poprzez specyficzne receptory zlokalizowane nad przednią częścią główki plemnika. Związanie zona pellucida stymuluje plemniki do reakcji akrosomalnej, w wyniku której następuje uwolnienie enzymów hydrolitycznych i odsłonięcie nowych domen błonowych, co jest niezbędne do zapłodnienia. Sugerujemy, że ZP wi±że się z co najmniej dwoma różnymi receptorami w błonie plazmatycznej. Jeden z nich (R) jest receptorem sprzężonym z Gi, który aktywuje fosfolipazę C (PLC) beta 1. Drugi (TK) to receptor kinazy tyrozynowej sprzężony z PLC gamma. Wiązanie z R regulowałoby cyklazę adenylową (AC) prowadząc do podwyższenia cAMP i aktywacji kinazy białkowej (PKA). PKA aktywuje zależny od napięcia kanał Ca2+ w zewnętrznej błonie akrosomalnej, który uwalnia Ca2+ z wnętrza akrosomu do cytozolu. Jest to pierwszy, stosunkowo niewielki, wzrost i (I), który prowadzi do aktywacji PLC gamma. Produkty hydrolizy bisfosforanu fosfatydyloinozytolu (PIP2) przez PLC diacyloglicerol (DAG) i inozytol-trójfosforan (IP3) prowadzą do translokacji PKC do błony plazmatycznej i jej aktywacji. PKC otwiera zależny od napięcia kanał Ca2+ (L) w błonie plazmatycznej, prowadząc do drugiego (II) wyższego wzrostu i. Gi lub TK mogą również aktywować wymiennik Na+/H+ prowadząc do alkalizacji cytozolu. PKC aktywuje również fosfolipazę A2 (PLA2) do generowania kwasu arachidonowego (AA) z fosfolipidów błonowych. AA jest przekształcany do prostaglandyn (PG) i leukotrienów (LT) przez enzymy odpowiednio cyklooksygenazę (COX) i lipooksygenazę (LOX). Wzrost i oraz pH prowadzi do fuzji błon i egzocytozy akrosomalnej.