Acrosome 은 척추 동물과 무척추 동물의 정자 세포 (정자)의 핵 앞에있는 소포 소기관을 설명하는 데 사용되며 특별히 구성된 단백질과 효소로 구성됩니다.
정자는 배우자 또는 남성 성세포입니다. 그들은 자신을 일으키는 유기체의 유전 적 부하의 절반을 가지고 있습니다. 즉, 반수체 세포이며, 주요 기능은 유 전적으로 다른 새로운 개체를 형성하기 위해 암컷이 생성 한 난자를 수정하는 것입니다.
대부분의 동물에서 정자는 몸이 두 개의 잘 정의 된 영역, 즉 머리와 꼬리로 나누어 져있는 이동 세포이며, 둘 다 동일한 원형질막으로 덮여 있습니다. 머리는 핵과 많은 세포질을 포함하는 부분이고 꼬리는 운동성을 제공하는 편모 구조입니다.
첨체는 정자 세포의 머리, 특히 말단부에 위치하여 사실상 전체 세포 표면을 덮고 있으며이 소포에 포함 된 단백질은 수정 과정에서 특별한 기능을합니다.
첨체 기능
정자의 구조와 첨체의 위치에 대한 개략도 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Gevictor)
첨체는 일부 관련 불임 연구에서 밝혀진 난자 (이 암컷 배우자 세포의 외피)의 영역 (zona pellucida)과 함께 정자가 부착 된 부위에서 수정 과정에서 주요 기능을합니다. 이 소포 구조에 결함이 있습니다.
일부 과학 기사에서는 세포 내 소화 및 방어 목적이 서로 다른 주머니 모양의 구조이기 때문에 "세포 리소좀과 유사"라고하는 이러한 세포 기관에 대한 설명을 찾을 수 있습니다.
따라서,이 정자 소포의 기능은 정자가 난자를 향해 나아갈 때 막과 융합하여 수정하는 동안 조나 펠 루시다의 구성 요소를 분해하는 것입니다.
훈련
첨체 형태는 종에 따라 크게 다르지만 거의 항상 골지 복합체에서 파생 된 소포 구조이며, 이는 정자 생성의 초기 단계 (정자에서 정자로의 분화)에서 합성 및 조립됩니다.
첨체 소포는 첨체 막으로 알려진 두 개의 막으로 구분되며, 하나는 내부이고 다른 하나는 외부입니다. 이 막은 내부 매트릭스의 확립에 중요한 다양한 구조적 및 비 구조적 구성 요소, 다양한 유형의 단백질 및 효소를 포함합니다.
이러한 내부 구성 요소는 첨체 기질의 분산, 난자의 조나 펠 루시다 (세포 외 덮개)를 통한 정자의 침투 및 두 배우자 세포의 원형질막 사이의 상호 작용에 참여합니다.
첨체는 어떻게 형성됩니까?
정자 생성이 시작될 때 감수 분열이 완료되면 둥근 반수체 세포가 정자의 특징 인 모양으로 변합니다.
이 과정에서 골지 복합체는 핵의 극 근처 영역에 분포하는 조밀하게 채워진 세뇨관과 소포의 두드러진 시스템입니다. 골지 복합체에서 파생 된 일부 소포는 크기가 증가하고 미세한 입상 성분의 농도가 증가합니다.
각각의 미세 과립은이 큰 소포 내부에서 풍부한 당 단백질 함량을 방출하며, 이것은 일부 저자들이 정자 머리 두건과 첨체가 형성되는 "첨 단체 형성 시스템"이라고 부르는 것입니다.
과립 "로딩"과정과 함께 이러한 소포는 합성되어 능동적으로 운반되는 여러 당 단백질을받습니다.
설치류에서 첨체 정자 시스템의 형성 및 진화 과정은 정자 생성 동안 4 단계로 발생합니다. 첫 번째는 Golgi 단계로 알려져 있으며 Golgi 복합체의 trans face saccules에서 "pro-acrosomal"과립이 형성되는 경우입니다.
그 후, 이러한 과립은 융합하여 단일 첨체 과립을 형성하며, 이는 골지 복합체 (2 단계)에서 새로운 단백질의 전좌로 인해 길어집니다. 세 번째 단계는 첨체 단계로 알려져 있으며 첨체의 반구형 구조 형태로 구성됩니다.
성숙 단계라고도 알려진 네 번째 단계는 핵 형태 (형성된 첨체가 핵에 매우 근접해 있음)에서 발생하는 다양한 변화와 첨체의 이동 및 세포 전체에 분포하는 것과 관련이 있습니다. .
반응
언급했듯이 첨체는 정자의 골지 복합체와 다른 소포입니다. 이 소포의 내강 내용물이 유성 생식 중에 난자와 정자 사이의 융합 전에 방출되는 과정을 첨체 반응이라고합니다.
이 반응과 첨체의 형태는 종마다, 특히 척추 동물과 무척추 동물 사이에서 크게 다릅니다. 그러나 두 경우 모두 고도로 규제되는 이벤트입니다.
Acrosomic 반응 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Cremaster)
배경
첨체 반응은 남성에 의해 여성의 생식 관으로 정자가 방출되고 난소가있는 난소로 이동할 때만 발생하며, 이는 이러한 세포가 이전에 두 가지 성숙 과정을 거쳤 음을 의미합니다.
-부고환을 통한 이동 (남성 생식선)
-훈련 (여성의 생식기를 통과하는 동안)
훈련 된 정자 만이 정 자막에있는 특정 수용체에 의해 인식되는 탄수화물에 의해 매개되는 과정이기 때문에 분자 적으로 말해서 zona pellucida를 "인식"하고 결합 할 수 있습니다.
정자가 난자의 조나 펠 루시다와 결합하면 칼슘 의존적 신호 전달 경로가 활성화되어 첨체 세포 외 이입을 촉발하며, 이는 외부 첨체 막과 정자의 원형질막의 융합으로 시작됩니다.
수정, 즉 난자의 세포질에서 암컷과 수컷 핵의 융합은 정자가이 소포에 포함 된 효소를 사용하여 조나 펠 루시다를 가로 질러 막에 도달하기 때문에 곡예 반응을 통해서만 가능합니다. 난자의 혈장.
효소
첨체 내강에는 몇 가지 효소가 포함되어 있습니다. 리소좀의 것들과 유사하게 일부 산성 글리코 하이드 롤라 제, 프로테아제, 에스 테라 제, 산성 포스파타제 및 아릴 설파 타 제가 있습니다.
첨체 단백질 분해 효소와 펩티다아제 중에는 첨체에서 가장 많이 연구 된 효소 인 acrosin이 있으며 이는 췌장 트립신과 유사한 특성을 가진 endoproteinase입니다. 적어도 모든 포유류에서 그 존재가 확인되었습니다. 비활성 형태 인 프로 아크로 신으로 존재합니다.
일부 문헌에 따르면이 효소는 정자 표면에서도 발견 될 수 있으며, 여기서 프로 아크로 신 / 아크로 신 복합체는 조나 펠 루시다를 인식하는 데 필요한 수용체 중 하나 인 것으로 보입니다.
첨체는 또한 글리코시다 아제 효소가 풍부하며 가장 잘 알려진 것은 히알루로니다 아제로, 이는 외부 첨체 막 및 정자의 원형질막과 관련이 있습니다.
첨체에 존재하는 리파제 효소 중 phospholipase A2와 phospholipase C가 눈에 띄며 알칼리성 포스파타제와 일부 ATPase와 같은 포스파타제를 가지고 있습니다.
참고 문헌
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