Как яйцеклетка защищается от лишних сперматозоидов

Все знают, что яйцеклетка оплодотворяется только одним сперматозоидом из миллионов, содержащихся в порции семени. Но после этого перед яйцеклеткой стоит непростая задача: нужно отогнать всех остальных претендентов. Полиспермия, то есть проникновение в яйцо более двух мужских половых клеток, нарушает процессы эмбрионального развития, и зародыш гибнет вскоре после оплодотворения.

Исследователи из Университета Рокфеллера (США) в статье, опубликованной в Journal of Cell Biology, описывают один из механизмов, с помощью которого яйцеклетка защищает себя от лишних сперматозоидов. Поверх обычной клеточной мембраны у ооцита млекопитающих есть дополнительная оболочка, называемая zona pellucida. Она сложена из нескольких видов гликопротеинов, которые помогают связыванию сперматозоидов с яйцеклеткой.

Один из способов предотвращения проникновения новых сперматозоидов внутрь — лишение их «посадочных мест». Исследователи идентифицировали фермент, который разрезает один из белков zona pellucida, называемый ZP2. Фермент называется овастацин, относится к группе металлоэндропротеаз и синтезируется исключительно в ооцитах. У созревшей яйцеклетки вблизи клеточной мембраны выстраиваются пузырьки-везикулы, наполненные ZP2. Первый проникший сперматозоид вызывает выброс содержимого везикул наружу, и фермент в нескольких местах расщепляет белок zona pellucida.

Мыши, у которых ген овастацина был выключен, приносили меньше потомства: сперматозоиды продолжали прилипать к оплодотворённой яйцеклетке и нарушали развитие зародыша. По словам учёных, описанный фермент — это первая линия обороны яйца от лишних «оплодотворителей»; не исключено, что он только один из «линейки» подобных ферментов. Представить этот процесс во всех деталях помогут дальнейшие исследования.

Подготовлено по материалам PhysOrg.