【摘 要】
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获能是精子发育过程中的一个关键环节,也是精子获得受精能力的一个重要机制。获能涉及一系列的结构和功能改变,包括膜修饰,酶活性调节,以及蛋白磷酸化,在这段时间内,精子获得识别和结合透明带（ZP）的能力,并且在与卵母细胞的质膜融合前进行穿透。目前,已有研究显示,泛素-蛋白酶体系统在精子-ZP相互作用、精子膜改变、顶体胞吐等方面的调控作用。泛素-蛋白酶体系统是一种依赖ATP的酶机制,是通过由小分子伴侣蛋白
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获能是精子发育过程中的一个关键环节,也是精子获得受精能力的一个重要机制。获能涉及一系列的结构和功能改变,包括膜修饰,酶活性调节,以及蛋白磷酸化,在这段时间内,精子获得识别和结合透明带（ZP）的能力,并且在与卵母细胞的质膜融合前进行穿透。目前,已有研究显示,泛素-蛋白酶体系统在精子-ZP相互作用、精子膜改变、顶体胞吐等方面的调控作用。泛素-蛋白酶体系统是一种依赖ATP的酶机制,是通过由小分子伴侣蛋白泛素共价连接组成的等肽链,以26S蛋白酶体降解的底物蛋白质为目标,对靶蛋白进行稳定、可逆的翻译后修饰。顶体酶主要以一种叫做顶体酶原的非活性酶原形式出现,在精卵结合过程中,与ZP糖蛋白的硫酸基高度亲和力结合,将顶体酶原转化为顶体酶,帮助精子穿透ZP。顶体酶抑制剂（AI）的作用是通过抑制顶体酶的活性来防止精子被早期释放的顶体酶所损伤,是精子与卵母细胞相互作用的重要环节。本试验的主要目的是探究猪精子体外获能前后顶体酶抑制剂表达量的变化,以及AI的泛素化水平,更加深入地了解泛素-蛋白酶体途径在猪精子获能过程中的作用机理。本试验选用18-24月龄的长白公猪精液,对体外获能前后精子的获能状态、AI和泛素（Ub）蛋白的表达变化、AI和Ub的免疫荧光定位、AI和Ub的免疫共沉淀进行了分析。试验结果显示:1、与鲜精组相比,获能精子组精子动力学参数VSL和BCF显著升高（P＜0.01）,精子的活力和活率显著下降（P＜0.01）;2、与鲜精组相比,获能后精子酪氨酸磷酸化水平极显著升高（P＜0.001）,锌离子显著外流（P＜0.01）;3、与鲜精组相比,获能后精子AI表达量显著降低（P＜0.05）,泛素化表达量显著升高（P＜0.05）,且AI和Ub均定位于精子头部顶体区域;4、免疫共沉淀结果显示,在30kDa处出现蛋白条带,且随着E1抑制剂浓度的增加,条带逐渐变浅。结论如下:1、获能降低了精子的质量参数,包括活力、质膜完整性,顶体膜完整性以及精子的活率,对精子的质量造成了一定影响,使精子的逐渐走向凋亡。2、在猪精子体外获能期间,精子蛋白酪氨酸磷酸化水平明显提高,泛素化水平增强,且顶体酶抑制剂被降解。3、获能前,顶体酶抑制剂抑制了顶体酶的活性,从而防止精子受到早期释放的顶体酶的影响。4、在猪精子获能期间,泛素-蛋白酶体途径识别并降解了顶体酶抑制剂,使顶体酶原能够转化为顶体酶,释放出有活性的顶体酶,为后续穿透透明带,完成受精做准备。
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