Funktionelle Analyse von PLCζ mit Bezug zur Aktivierung boviner Eizellen

Bei den Eizellen der Sugetiere aktiviert das fertilisierende Spermium die Entwicklung der Eizelle, indem es eine langanhaltende Folge von Oszillationen der cytosolischen Ca2+-Konzentration auslst. Ca2+-Oszillationen sind fr die Initiation der Eizellaktivierung und der Embryonalentwicklung unerlsslich. Der genaue Mechanismus, der die intrazellulren Calciumoszillationen auslst, ist immer noch ungeklrt. Es existieren jedoch vermehrt Studien, die auf einen Botenstoff, den Spermienfaktor (SF) hinweisen. Dieser Spermienfaktor wird vom fertilisierenden Spermium zum Zeitpunkt der Gametenfusion in das Ooplasma der Eizelle entlassen. Eine Theorie der Signalbermittlung bei der Fertilisation ist, dass der SF auf diese Weise die Ca2+-Oszillationen auslst. Krzlich wurde von Saunders et al. (2002) diese spermien-spezifische Protein identifiziert als eine neue Isoform der Phospholipase C (PLCζ). Es wurde gezeigt, dass PLCζ in der Lage ist, in unfertilisierten Museeizellen Ca2+-Oszillationen hervorzurufen. Wir untersuchten zunchst die Ca2+-Oszillationsmuster in bovinen IVM Eizellen nach Mikroinjektion eines Spermienextraktes, der den SF enthielt. Es wurde beobachtet, dass die Ca2+-Freisetzung in einer Dosis-abhngigen Form erfolgt. Wir wiesen weiterhin nach, dass in vivo-gereifte Eizellen sensitiver auf die Anwesenheit eines Eizellaktivierenden Faktors reagieren als IVM Eizellen. Sie exprimieren ein gleichmigeres Oszillationsmuster. Ferner berichten wir, dass die Injektion einer komplementren RNA der bovinen PLCζ in verschiedenen Konzentrationen nicht in der Lage ist, in bovinen IVM Eizellen Ca2+-Oszillationen auszulsen. Dieses Ergebnis widerspricht den Resultaten anderer Arbeitsgruppen (Malcuit et al. 2005). Andererseits konnten wir in 2 von 5 injizierten in vivo-maturierten Eizellen sowohl eine transiente Ca2+-Freisetzung, als auch eine Oszillation beobachten.

Klappentext

Bei den Eizellen der Säugetiere aktiviert das fertilisierende Spermium die Entwicklung der Eizelle, indem es eine langanhaltende Folge von Oszillationen der cytosolischen Ca2+-Konzentration auslöst. Ca2+-Oszillationen sind für die Initiation der Eizellaktivierung und der Embryonalentwicklung unerlässlich. Der genaue Mechanismus, der die intrazellulären Calciumoszillationen auslöst, ist immer noch ungeklärt. Es existieren jedoch vermehrt Studien, die auf einen Botenstoff, den Spermienfaktor (SF) hinweisen. Dieser Spermienfaktor wird vom fertilisierenden Spermium zum Zeitpunkt der Gametenfusion in das Ooplasma der Eizelle entlassen. Eine Theorie der Signalübermittlung bei der Fertilisation ist, dass der SF auf diese Weise die Ca2+-Oszillationen auslöst. Kürzlich wurde von Saunders et al. (2002) diese spermien-spezifische Protein identifiziert als eine neue Isoform der Phospholipase C (PLCζ). Es wurde gezeigt, dass PLCζ in der Lage ist, in unfertilisierten Mäuseeizellen Ca2+-Oszillationen hervorzurufen. Wir untersuchten zunächst die Ca2+-Oszillationsmuster in bovinen IVM Eizellen nach Mikroinjektion eines Spermienextraktes, der den SF enthielt. Es wurde beobachtet, dass die Ca2+-Freisetzung in einer Dosis-abhängigen Form erfolgt. Wir wiesen weiterhin nach, dass in vivo-gereifte Eizellen sensitiver auf die Anwesenheit eines Eizellaktivierenden Faktors reagieren als IVM Eizellen. Sie exprimieren ein gleichmäßigeres Oszillationsmuster. Ferner berichten wir, dass die Injektion einer komplementären RNA der bovinen PLCζ in verschiedenen Konzentrationen nicht in der Lage ist, in bovinen IVM Eizellen Ca2+-Oszillationen auszulösen. Dieses Ergebnis widerspricht den Resultaten anderer Arbeitsgruppen (Malcuit et al. 2005). Andererseits konnten wir in 2 von 5 injizierten in vivo-maturierten Eizellen sowohl eine transiente Ca2+-Freisetzung, als auch eine Oszillation beobachten.