Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54353 Общая биофизика General biophysics Общая биофизика MECHANISMS OF PROGESTERONE-INDUCED CALCIUM SIGNALING IN SPERMATOZOA МЕХАНИЗМЫ ПРОГЕСТЕРОН-ИНДУЦИРОВАННОЙ КАЛЬЦИЕВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ В СПЕРМАТОЗОИДАХ Коробкина Ю Д Korobkina J D juliajessika@gmail.com Балабин Ф Н Balabin F N Симоненко Е Ю Simonenko E Yu Свешникова А Н Sveshnikova A N Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова ru Lomonosov Moscow State University ru Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова ru Lomonosov Moscow State University ru Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова ru Lomonosov Moscow State University ru Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова ru Lomonosov Moscow State University ru 25 12 2018 25 12 2018 3 4 714 717 20 12 2018 20 12 2018 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54353/view

В человеческих сперматозоидах акросомная реакция и гиперактивация, два важных события оплодотворения, регулируются концентрацией свободных ионов кальция в цитоплазме клетки. Оба данных события могут быть индуцированы стероидным гормоном прогестероном, который опосредованно активирует находящийся в жгутике сперматозоида кальциевый канал CatSper. Сквозь него ионы кальция входят в клетку и диффундируют в шейку сперматозоида, где присутствует изоформа фермента фосфолипазы С PLCδ. Её активность повышается при повышении концентрации ионов кальция; она катализирует производство вторичного мессенджера инозитолтрифосфата из мембранного фосфолипида фосфатидилинозитола 4,5-бисфосфата. Инозитолтрифосфат активирует расположенные на кальциевом депо сперматозоида RNE инозитолтрифосфатные канал-рецепторы, способствуя выходу ионов кальция в цитоплазму.

In human spermatozoa acrosome reaction and hyperactivation, two important fertilization events, are regulated by free calcium ion concentration in cell cytosol. Both of those events can be induced by progesterone, a steroid hormone which indirectly activates CatSper. CatSper is a cation channel located in sperm flagella; calcium ions enter cytosol through the open channel and then diffuse into spermatozoon midpiece, where a specific isoform of phospholipase C, PLCδ, is located. Activity of this enzyme is upregulated by calcium concentration rise; PLCδ catalyzes inositole-1,4,5-triphosphate production from a membrane phospholipid phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. IP3 activates IP3 channel-receptors located on the spermatozoon calcium store, redundant nuclear envelope (RNE), and thus induces calcium release into cell cytoplasm through those receptors.

 сперматозоиды кальциевая сигнализация математическое моделирование прогестерон spermatozoa calcium signaling mathematical modeling progesterone

Li L.F. [et al.] Modeling of progesterone-induced intracellular calcium signaling in human spermatozoa. J. Theor. Biol., 2014. Li L.F. [et al.] Modeling of progesterone-induced intracellular calcium signaling in human spermatozoa. J. Theor. Biol., 2014. Kuroda Y., Kaneko S., Yoshimura Y., Nozawa S., Mikoshiba K. Are there inositol 1,4,5-triphosphate (IP3) receptors in human sperm? Life Sci., 1999, vol. 65 (2), pp. 135-43. Kuroda Y., Kaneko S., Yoshimura Y., Nozawa S., Mikoshiba K. Are there inositol 1,4,5-triphosphate (IP3) receptors in human sperm? Life Sci., 1999, vol. 65 (2), pp. 135-43. Cai X., Li X., Qi H., Wei F., Chen J., Shuai J. Comparison of gating dynamics of different IP3R channels with immune algorithm searching for channel parameter distributions. Phys Biol., 2016, vol. 13 (5), pp. 056005. Cai X., Li X., Qi H., Wei F., Chen J., Shuai J. Comparison of gating dynamics of different IP3R channels with immune algorithm searching for channel parameter distributions. Phys Biol., 2016, vol. 13 (5), pp. 056005. Horia Vais, Kevin Foskett J., Don-On Daniel Mak. Unitary Ca2+ current through recombinant type 3 InsP3 receptor channels under physiological ionic conditions. J. Gen. Physiol., 2010, vol. 136 (6), pp. 687-700. Horia Vais, Kevin Foskett J., Don-On Daniel Mak. Unitary Ca2+ current through recombinant type 3 InsP3 receptor channels under physiological ionic conditions. J. Gen. Physiol., 2010, vol. 136 (6), pp. 687-700. Xia J., Reigada D., Mitchell C.H., Ren D. CATSPER channel-mediated Ca2+ entry into mouse sperm triggers a tail-to-head propagation. Biol. Reprod., 2007, vol. 77 (3), pp. 551-559. Xia J., Reigada D., Mitchell C.H., Ren D. CATSPER channel-mediated Ca2+ entry into mouse sperm triggers a tail-to-head propagation. Biol. Reprod., 2007, vol. 77 (3), pp. 551-559. Lishko P.V., Botchkina I.L., Kirichok Y. Progesterone activates the principal Ca2þ channel of human sperm. Nature, 2011, vol. 471 (7338), pp. 387-391. Lishko P.V., Botchkina I.L., Kirichok Y. Progesterone activates the principal Ca2þ channel of human sperm. Nature, 2011, vol. 471 (7338), pp. 387-391.