酪氨酸磷酸化对猪精子前顶体蛋白活化及超激运动的影响

哺乳动物精子在迅速冷却时失去活力，称之为"冷休克"。 这种现象导致精子大量死亡或失去活力，令我国地方猪品种种质资源保存存在巨大的隐患。研究显示精子在39℃时发生超激活运动，而温度下降到5℃时精子失去超激活运动而出现"冷休克"现象。普遍认为"冷休克"精子受精率下降是因为精子冷却过程中遭受了低温损伤，这种损伤包括"获能样"变化称之为低温获能。精子体外获能伴随着顶体反应及超激活运动。获能与"获能样"精子间有许多相似之处。但是，获能精子能正常受精，而"获能样"精子受精率低下或失去受精力，产生这种差异的研究未见报道。因此，本研究的目的是从精子顶体蛋白动力学活化作用和温度依赖性酪氨酸磷酸化蛋白磷酸化二方面探讨"获能样"精子提前活化的机制及采取有效的措施阻止、逆转或延迟这些变化的过程。本课题的完成将为探讨"冷休克"机制及防止"冷休克"现象提供理论依据，也将使长白山濒临动物种质资源成功保存成为现实。

本项目的研究主要是为了阐明酪氨酸磷酸化对猪精子前顶体蛋白活化及超激运动的影响。项目按期完成，达到各项指标。 试验分四个部分，结果分别叙述如下：.一、获能和“获能样”精子proacrosin动力学活化作用.1,鲜精中大部分以proacrosin形式存在，“获能样”精子中少部分proacrosin活化成acrosin，而获能精子中大部分Proacrosin活化acrosin。.二、精子SP32磷酸化水平对proacrosin活化作用的影响1,随着获能时间延长蛋白磷酸化的水平上调。.2,获能精子SP32 发生了磷酸化，而“获能样”精子SP32 未发生磷酸化。“获能样”精子获能处理后部分SP32 发生了磷酸化。.3,鲜精和“获能样”样精子中同时存在55ku和53ku的proacrosin，冻融精子中仅存在55ku的proacrosin，而获能和顶体反应的精子中不存在proacrosin。.4,获能和顶体反应的精子中存在有活性的 acrosin，而不存在 proacrosin。5,精子获能时有部分SP32蛋白表达，而顶体反应时SP32蛋白未曾发现。.三、精子超激运动与温度依赖性蛋白酪氨酸磷酸化联系1,获能3h后出现超激运动峰值。.2,猪精子体外获能0.5h后，检测到27ku蛋白的酪氨酸磷酸化蛋白(热激蛋白) ，且随时间延长而递增。体外获能1h后,检测到47ku蛋白的酪氨酸磷酸化蛋白，体外获能2.5h后达到峰值，然后随获能时间延长而递减。 .3,精子超激运动与蛋白磷酸化水平呈正相关。四、“获能样”的精子不能获能机制研究.1,获能组、冻融组、顶体反应组精子无论是蛋白表达种类还是蛋白表达水平与鲜精组相比都发生较大的变化。.2,获能组和冻融组精子蛋白酪氨酸磷酸化水平接近，而精子获能时P32水平达到峰值，直到顶体反应时P32水平逐渐下降。.3,“获能样”精子复温处理组蛋白表达总量显著低于其它组。.4,冻融组与获能组精子蛋白磷酸化水平接近，这是导致正常冻融精子受精的原因。“获能样”精子一些蛋白发生了磷酸化，但磷酸化蛋白总量显著低于获能精子，此外“获能样”精子复温处理后部分磷酸化蛋白发生了去磷酸化而不能复磷酸化，这是导致“获能样”精子不受精的原因。