先体反応

生物学用語辞典

先体反応

同義/類義語：表層反応, 透明帯反応, 皮層反応
英訳・(英)同義/類義語：acrosome reaction, cortical reaction

動物の卵の受精の際に、精子が卵の表面に到達すると先体小胞の中身が分泌されると、卵の細胞膜付近に存在する表層顆粒が活性化されて内容物を分泌し、これが卵表層多糖の構造を変化させ、精子と結合できないようにすると共に透明体を硬化させ(受精膜)て多精を防ぐ一連の過程。

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先体反応

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/05/18 06:50 UTC 版)

ウニの細胞における先体反応

先体反応（せんたいはんのう、英: Acrosome reaction）とは、精子の先体が透明帯に接近した時に起こる反応である。卵子に精子が接近した時、先体を包む膜は精子の原形質膜と融合し、卵と融合できる状態となる。

精子と卵子が受精するためには、まず精子は細胞膜と融合し、次に卵子内に侵入しなければならない。精子細胞が卵細胞の形質膜と融合するのは比較的容易だが、透明帯のような卵子の保護層を貫通するのは大きな難題である。そのため、精子細胞は先体反応として知られるプロセスを経る。

先体はゴルジ体由来の膜結合型細胞小器官で、成熟精子の頭部の先端にあり、受精に必要な様々な酵素や抗原を含んでいる。かつては、その位置から「尖端小体」(apical body) と呼ばれたり、精子が卵子の中に進入するのを助けるかもしれないという仮説から「穿孔体」(perforatorium) と呼ばれたりもした。

先体反応

精子が先体反応の開始に必要な卵子の透明帯に近づくと、先体を包む膜が精子の頭部の細胞膜と融合し、先体の内容物が露出する。内容物には、卵子の細胞膜に結合するのに必要な表面抗原や、卵子の丈夫な被膜を破って受精を可能にする多数の酵素が含まれている。

種差

先体反応は形態、重要性に夥しい種差がある。幾つかの種では卵を包む層が先体反応の引き金であることが確認されている。

無脊椎動物

幾つかの無脊椎動物では精子頭部頂点の突起（先体突起）はアクチンミクロフィラメントの核に支持されている。ヒトデやウニを含む棘皮動物では放出された先体内容物の主要成分は卵表面に精子を一時的に保持する蛋白質である。

哺乳類

哺乳類の先体反応はヒアルロニダーゼとアクロシンを放出するが受精における役割については明らかにされていない。精子の既存の細胞膜を変化させ、卵子の細胞膜と融合できるようにする。

関連項目

• ZP3
• 表層反応
• 受精能獲得

外部リンク

• Animation at stanford.edu

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先体反応

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/03/11 21:01 UTC 版)

「透明帯」の記事における「先体反応」の解説

詳細は「先体反応」を参照 動物種によって精子結合への関与の仕方は異なる。 例えばヒトでは透明帯はZP1~ZP4の4種類がある。ただヒトの場合は卵子の提供が乏しいため研究が進んではいない。ウシ、ブタなど家畜系の動物でも透明帯の研究は進んでおり、この場合はZP3α、ZP3βの2成分が精子結合に関与しているといわれる。マウスでは透明帯の糖タンパク質であるZP3が精子の細胞膜のタンパク質に付着することによって、精子は先体小胞の内容物を放出する。マウスではZP3の1成分だけが受精に関わっていることを考えると動物種により透明帯の機能、構造は異なり複雑なシステムが存在し受精における種特異性を担っていると考えられる。1980年代からブタの透明帯に対する抗体を用いたゾウ、シカなどの野生動物の避妊が行なわれている。 また透明帯は糖たんぱく質でありこの糖鎖に精子が結合すると言う説と、たんぱく質の骨格部分に精子が結合すると言う説がある。どちらの主張も完璧な証拠はなく、現在も混沌としている状態である。