La proteína 2 de unión a espermatozoides de la zona pelúcida es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen ZP2 . [5] [6]
ZP2 | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | ZP2 , ZPA, Zp-2, glucoproteína 2 de la zona pelúcida, OOMD6 | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 182888 MGI : 99214 HomoloGene : 48194 GeneCards : ZP2 | ||||||||||||||||||||||||
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Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
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UniProt |
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 16: 21,2 - 21,21 Mb | Crónicas 7: 120,13 - 120,15 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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Función
La zona pelúcida es una matriz extracelular que rodea al ovocito y al embrión temprano. Está compuesto principalmente por tres (ratón) o cuatro (humanas) glucoproteínas (ZP1-4) con diversas funciones durante la fertilización y el desarrollo previo a la implantación. La proteína codificada por este gen es un componente estructural de la zona pelúcida y funciona en la unión secundaria y la penetración de los espermatozoides que reaccionan con el acrosoma . La proteína naciente contiene una secuencia de péptido señal N-terminal , un dominio ZP conservado , un sitio de escisión de furina consenso y un dominio transmembrana C-terminal . Se plantea la hipótesis de que la escisión de la furina da como resultado la liberación de la proteína madura de la membrana plasmática para su incorporación posterior a la matriz de la zona pelúcida. Sin embargo, el requisito de la escisión de la furina en este proceso sigue siendo controvertido según los estudios en ratones. [6]
El dominio de unión a los espermatozoides en la proteína ZP2 es necesario tanto en humanos como en ratones para el reconocimiento de ovocitos y espermatozoides y la penetración de la zona pelúcida. También es responsable del bloqueo primario de la poliespermia en los mamíferos. El ovocito tiene gránulos corticales ubicados periféricamente debajo de la corteza que contienen una proteína proteolítica llamada ovastacina . Después de que el esperma se une a ZP2, los gránulos corticales se exocitan liberando ovastacina en el espacio perivitelino . La ovastacina escinde ZP2 en el extremo N, evitando que más espermatozoides se unan y penetren en el ovocito, endureciendo así la zona pelúcida. La ovastacina solo se encuentra en los ovocitos y es parte de la familia de las metaloendoproteasas de las astacinas . Los ratones hembra diseñados sin ovastacina mostraron que ZP2 no se escindió después de la fertilización. [7] [8]
Estructura 3D
La estructura cristalina del dominio de unión a espermatozoides de ZP2 a una resolución de 0,95 Å ( PDB : 5II6 ) [9] mostró que comparte el mismo pliegue de ZP-N identificado por primera vez en las estructuras de ZP3 ( PDB : 3D4C , 3D4G , 3EF7 , 3NK3 , 3NK4 ). [10] [11] Esto proporcionó evidencia experimental para la sugerencia de que la región N-terminal de ZP2 consta de tres repeticiones de ZP-N [10] [12] y reveló que, a pesar de la identidad de secuencia insignificante, ZP2 es estructuralmente similar a VERL, el receptor de la envoltura vitelina para la lisina de huevo del abulón molusco ( PDB : 5II4 , 5II5 , 5MR2 , 5IIC , 5IIA , 5IIB , 5MR3 ). Esto estableció un vínculo entre la fertilización de invertebrados y vertebrados al sugerir que, a pesar de estar separados por 600 millones de años de evolución, los moluscos y los humanos usan un pliegue de proteína común para interactuar con los espermatozoides. [9]
Referencias
- ^ a b c ENSG00000103310 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000284588, ENSG00000103310 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000030911 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ Liang LF, Dean J (abril de 1993). "La conservación de los genes del receptor de esperma secundario de mamíferos permite que el promotor del gen humano funcione en los ovocitos de ratón" . Dev Biol . 156 (2): 399–408. doi : 10.1006 / dbio.1993.1087 . PMID 8385033 .
- ^ a b "Entrez Gene: ZP2 zona pelúcida glicoproteína 2 (receptor de esperma)" .
- ^ Burkart AD, Xiong B, Baibakov B, Jiménez-Movilla M, Dean J (2012). "La ovastacina, una proteasa de gránulos corticales, escinde ZP2 en la zona pelúcida para prevenir la poliespermia" . J Cell Biol . 197 (1): 37–44. doi : 10.1083 / jcb.201112094 . PMC 3317803 . PMID 22472438 .
- ^ Avella MA, Baibakov B, Dean J (2014). "Un solo dominio de la proteína ZP2 zona pelúcida media el reconocimiento de gametos en ratones y humanos" . J Cell Biol . 205 (6): 801–809. doi : 10.1083 / jcb.201404025 . PMC 4068139 . PMID 24934154 .
- ^ a b Raj I, Sadat Al Hosseini H, Dioguardi E, Nishimura K, Han L, Villa A, de Sanctis D, Jovine L (2017). "Base estructural del reconocimiento de la capa del óvulo-esperma en la fertilización" . Celular . 169 (7): 1315-1326. doi : 10.1016 / j.cell.2017.05.033 . PMC 5480393 . PMID 28622512 . PDB : 5II6 , 5II4 , 5II5 , 5MR2 , 5IIC , 5IIA , 5IIB , 5MR3
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- ^ Han L, Monné M, Okumura H, Schwend T, Cherry AL, Flot D, Matsuda T, Jovine L (2010). "Información sobre el ensamblaje de la capa del huevo y la interacción óvulo-esperma de la estructura de rayos X de ZP3 de longitud completa". Celular . 143 (3): 404-15. doi : 10.1016 / j.cell.2010.09.041 . PMID 20970175 . S2CID 18583237 . PDB : 3NK3 , 3NK4
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Otras lecturas
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- Loftus BJ, Kim UJ, Sneddon VP, Kalush F, Brandon R, Fuhrmann J, Mason T, Crosby ML, Barnstead M, Cronin L, Deslattes Mays A, Cao Y, Xu RX, Kang HL, Mitchell S, Eichler EE, Harris PC, Venter JC, Adams MD (1999). "Duplicaciones del genoma y otras características en 12 Mb de secuencia de ADN del cromosoma humano 16p y 16q". Genómica . 60 (3): 295-308. doi : 10.1006 / geno.1999.5927 . PMID 10493829 .
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