II. Контактна взаємодія гамет

 

Зв’язування гамет:

- досягаючи овоцита II, численні Сз зв’язуються з його оболонками за рахунок взаємодії певних рецепторів;

- при цьому, у зв’язку з биттям джгутиків Сз, овоцит обертається навколо власної осі;

- спочатку Сз упізнають рецептори зернистої оболонки і проходять між фолікулярними клітинами завдяки тому, що мембранозв’язана форма гіалуронідази Сз розчиняє контакти між ними;

- після проходження сперматозоїдами клітин зернистої оболонки відбувається зв’язування рецепторів Сз ZPBP (zona pellucida binding protein – білки, що зв’язують прозору зону) з рецептором-глікопротеїном ZP3 прозорої оболонки; така взаємодія є ініціатором акросомної реакції.

Таким чином, прозора оболонка є системою якісного та кількісного контролю Сз. Визначальним для впізнавання та ініціації акросомної реакції є зв‘язування прозорої зони з відповідним рецепторним білком плазмалеми сперматозоїда.

 

Акросомна реакція (розвивається у Сз, що зв’язалися з zp і мають інтактну акросому) - це процес вивільнення сперматозоїдом акросомальних ферментів, які розчиняють прозору зону та плазмалему овоцита:

- розриваються передні ділянки плазмалеми і мембрани акросоми;

- вивільнюються акросомальні ферменти – гіалуронідаза, трипсиноподібний фермент акрозин, інші ферменти розчиняють прозору оболонку у місці проходження Сз.

 

III. Проникнення сперматозоїда в овоцит II:

 

Проникнення Сз:

- один із Сз прикріплюється екваторіальною частиною голівки до плазмалеми овоцита II, при цьому плазмалема овоцита утворює мікроворсинки, що формуються назустріч сперматозоїду;

- частина плазмалеми Сз вбудовується в мембрану овоцита, а в овоцит проникають ядро Сз і центріолі.

 

Блокування поліспермії (запліднення кількома Сз):

 

1) Швидкий блок поліспермії. Мембрана Сз вбудовується в мембрану овоцита і деякий час продовжує зберігати особливі властивості, зокрема, має підвищену проникність для іонів Na⁺. В результаті мембранний потенціал яйцеклітини із негативного (-70 мВ) на декілька секунд стає слабо позитивним (+10 мВ). Якраз у цей час яйце стає непроникним для зайвих сперматозоїдів. Механізм швидкого блоку пояснюється наявністю в мембранах яйця і сперматозоїда рецепторів, чутливих до знаку заряда. Мембранний потенціал при швидкому блоці поліспермії залишається позитивним лише менше хвилини. Цього часу недостатньо для надійного запобігання поліспермії.

2) Далі розвиваєтья повільний блок поліспермії, який забезпечується кортикальною реакцією.

Кортикальна реакція – це зміна поверхневого шару яйця в результаті контакту зі Сз. Від місця входження Сз і вбудовування його мембрани в мембрану овоцита після надходження Na⁺ розповсюджується хвиля вивільнення Са²⁺ із глЕПС – внутрішньоклітинного депо Са. Са – універсальний ініціатор екзоцитозу, а кортикальна реакція належить саме до реакції екзоцитоза. Са, вивільнений із внутрі-шньоклітинних депо, ініціює вбудовування мембран кортикальних гранул у мембрану овоцита, внаслідок цього поверхня мембрани яйця збільшується більше, ніж у 2 рази. В результаті екзоцитозу вивільнюється вміст кортикальних гранул. До його складу входять:

- протеолітичний фермент вітеллінова деламіназа, яка відділяє прозору оболонку від плазамлеми;

- протеолітичний фермент спермрецепторна гідролаза, яка вивільнює поверхню овоцита від осівших на прозорій оболонці Сз, лізуючи сайти їх сполучення;

- осмотично активний глікопротеїн, завдяки якому в перивітеліновий простір (щілину між прозорою оболонкою і плазмалемою овоцита) надходить вода, в результаті чого об’єм яйцеклітини дещо зменшується, а перивітеліновий простір розширюється;

- структурний білок гіалін, який утворює шар над плазмалемою (заповнює перивітеліновий простір); надалі він сприятиме підтриманню правильного взаємного розміщення бластомерів в процесі дроблення.

Під впливом виділених речовин:

- оболонки овоцита втрачають рецепторну активність унаслідок модифікації глікопротеїнів Zp3 (зонна реакція, або реакція zona pellucida);

- у перивітеліновий простір надходить вода,

- прозора оболонка ущільнюється за рахунок перебудови глікопротеїнів Zp2 – утворюється оболонка запліднення;

- унеможливлюється проникнення в овоцит II інших Сз;

- овоцит виділяє гіногамони I, які викликають аглютинацію Сз, що залишилися.

Завершення мейозу

- одночасно з процесами блокування поліспермії завершується ІІ поділ мейозу в овоциті;

- це збільшує кількість полярних тілець у перивітеліновому просторі;

- саме у цей короткий період овоцит ІІ є яйцеклітиною