摘要

精(jing)子結(jie)合(he)蛋(dan)(dan)白（BSP）是牛(niu)精(jing)漿中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要蛋(dan)(dan)白質(zhi)(zhi)，已知其部分(fen)(fen)插入(ru)精(jing)子膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)小(xiao)葉，并與(yu)其中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含膽(dan)堿(jian)脂(zhi)質(zhi)(zhi)結(jie)合(he)。這種插入(ru)通過誘導精(jing)子早期(qi)獲能，對冷(leng)凍保存(cun)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)液質(zhi)(zhi)量產生負面(mian)(mian)(mian)影響。BSP蛋(dan)(dan)白表(biao)面(mian)(mian)(mian)性質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)假設通過張力(li)測定法進行(xing)了驗證：BSP蛋(dan)(dan)白具有高度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活性。這表(biao)明BSP蛋(dan)(dan)白不僅(jin)通過相互之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相互作(zuo)用，而且(qie)由于其自(zi)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)活性，能夠到達磷(lin)脂(zhi)覆蓋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)界面(mian)(mian)(mian)。BSP蛋(dan)(dan)白插入(ru)精(jing)子外(wai)小(xiao)葉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脂(zhi)質(zhi)(zhi)結(jie)構(gou)(gou)域是在(zai)類似(si)Langmuir單分(fen)(fen)子膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)仿(fang)生系統上復制的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。BSP蛋(dan)(dan)白的(de)(de)(de)(de)(de)(de)插入(ru)可以在(zai)含有膽(dan)堿(jian)脂(zhi)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可壓縮流(liu)體域中(zhong)(zhong)進行(xing)。單層膜也(ye)被用來研究BSP蛋(dan)(dan)白與(yu)兩種磷(lin)脂(zhi)組裝(zhuang)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絡合(he)作(zuo)用：蛋(dan)(dan)黃低密度脂(zhi)蛋(dan)(dan)白（LDL）或雞蛋(dan)(dan)磷(lin)脂(zhi)脂(zhi)質(zhi)(zhi)體。無論磷(lin)脂(zhi)結(jie)構(gou)(gou)（脂(zhi)蛋(dan)(dan)白或脂(zhi)質(zhi)(zhi)體）如何，BSP都(dou)不能改變膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)。只有BSP蛋(dan)(dan)白與(yu)磷(lin)脂(zhi)酰膽(dan)堿(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總比例(li)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這兩種螯合(he)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區別(bie)在(zai)于它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)性質(zhi)(zhi)：LDL有很強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)與(yu)外(wai)層結(jie)合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾向，而脂(zhi)質(zhi)(zhi)體主(zhu)要以相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間尺(chi)度保持在(zai)本體中(zhong)(zhong)。

介紹

精(jing)子(zi)結(jie)(jie)合蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)（BSP）是(shi)一(yi)個已知在(zai)輸卵管精(jing)子(zi)儲存(cun)庫的(de)形成(cheng)和(he)精(jing)子(zi)獲能中起作(zuo)(zuo)用的(de)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質家族，精(jing)子(zi)成(cheng)熟是(shi)受精(jing)的(de)關(guan)鍵步驟[1,2]。在(zai)牛精(jing)漿中，根據Manjunath等人(ren)的(de)命名(ming)法[2]：BSP1[4]、BSP3[5]和(he)BSP5[6,7]分別鑒定和(he)分類了三種(zhong)比例為10:1:1的(de)主要BSP蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)[3]。BSP1和(he)BSP3的(de)表(biao)觀質量(liang)為15–16.5 kDa，BSP5的(de)表(biao)觀質量(liang)為28–30 kDa[6,8]。這三種(zhong)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質由一(yi)個獨特的(de)N端結(jie)(jie)構(gou)域和(he)兩個纖維連接(jie)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)II型結(jie)(jie)構(gou)域組成(cheng)。只(zhi)有(you)三種(zhong)BSP蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)的(de)N端結(jie)(jie)構(gou)域存(cun)在(zai)顯(xian)著差(cha)異[4–6]。每個纖維連接(jie)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)II型結(jie)(jie)構(gou)域包含一(yi)個磷酰膽堿結(jie)(jie)合位(wei)點[9–14]。最(zui)后這些是(shi)BSP蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)的(de)生物學作(zuo)(zuo)用所必需的(de)。事實上，精(jing)子(zi)膜(mo)(mo)的(de)外小葉在(zai)射精(jing)過(guo)程中與含有(you)BSP蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)的(de)精(jing)漿接(jie)觸(chu)[2,15]。BSP蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)與精(jing)子(zi)膜(mo)(mo)上的(de)含膽堿磷脂(zhi)（如磷脂(zhi)酰膽堿和(he)鞘(qiao)磷脂(zhi)）快速結(jie)(jie)合[9,12,16–19]，并通過(guo)部(bu)分插入(ru)精(jing)子(zi)質膜(mo)(mo)的(de)外小葉[1,13,20]覆蓋(gai)精(jing)子(zi)表(biao)面。這是(shi)通向輸卵管精(jing)子(zi)儲存(cun)庫和(he)精(jing)子(zi)獲能的(de)第一(yi)個關(guan)鍵步驟。BSP蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)既可溶又能插入(ru)疏水膜(mo)(mo)的(de)事實證明BSP蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)具有(you)兩親性。因此，本研(yan)究的(de)第一(yi)部(bu)分旨在(zai)通過(guo)進行(xing)張力測(ce)量(liang)來檢驗這一(yi)假設。

BSP蛋(dan)(dan)白(bai)誘(you)導的(de)(de)(de)(de)早(zao)期獲能[21,22]對(dui)冷(leng)凍保(bao)存后(hou)的(de)(de)(de)(de)精(jing)液質(zhi)(zhi)(zhi)量有負面影(ying)響，因(yin)為(wei)它會導致(zhi)抗冷(leng)性(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)抗凍性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)喪失(shi)[12,17,23–25]。因(yin)此，保(bao)護(hu)器的(de)(de)(de)(de)存在對(dui)維持(chi)精(jing)子(zi)(zi)質(zhi)(zhi)(zhi)量至關重要。蛋(dan)(dan)黃被(bei)廣泛用(yong)于(yu)分離BSP蛋(dan)(dan)白(bai)[17,26–32]。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)隔(ge)離是由(you)(you)于(yu)蛋(dan)(dan)黃中存在的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)密(mi)度脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)蛋(dan)(dan)白(bai)（LDL）外層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)磷(lin)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)酰(xian)膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)與(yu)BSP蛋(dan)(dan)白(bai)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)異(yi)性(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)強相(xiang)(xiang)(xiang)互作(zuo)用(yong)[9,12,33,34]。在某(mou)些情況下，還假設低(di)(di)密(mi)度脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)蛋(dan)(dan)白(bai)對(dui)精(jing)子(zi)(zi)早(zao)期獲能的(de)(de)(de)(de)保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)是由(you)(you)于(yu)富含磷(lin)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)密(mi)度脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)蛋(dan)(dan)白(bai)極性(xing)(xing)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)與(yu)由(you)(you)于(yu)外排而減(jian)少(shao)的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)(he)(he)膽(dan)(dan)固醇(chun)(chun)的(de)(de)(de)(de)精(jing)子(zi)(zi)膜(mo)(mo)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)交換[29]。目前，大(da)豆卵磷(lin)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)等(deng)其他磷(lin)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)被(bei)用(yong)作(zuo)蛋(dan)(dan)黃磷(lin)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)替代品。然而，在這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)情況下，脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和(he)(he)(he)(he)膜(mo)(mo)之(zhi)間(jian)可能的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互作(zuo)用(yong)尚不清楚。因(yin)此，本研究的(de)(de)(de)(de)第二部分旨(zhi)在比較低(di)(di)密(mi)度脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)蛋(dan)(dan)白(bai)和(he)(he)(he)(he)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)膜(mo)(mo)接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)(de)行為(wei)。為(wei)此，在空(kong)氣(qi)-緩沖液界面上的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)單層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)被(bei)用(yong)來模擬精(jing)子(zi)(zi)膜(mo)(mo)外小葉的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)構域(yu)(yu)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)法被(bei)證明能有效地復制(zhi)牛精(jing)子(zi)(zi)膜(mo)(mo)外小葉脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)構域(yu)(yu)的(de)(de)(de)(de)異(yi)質(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)構域(yu)(yu)[35]。最后(hou)一種(zhong)(zhong)是主要的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)分，即鞘磷(lin)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、膽(dan)(dan)固醇(chun)(chun)、1-棕(zong)櫚酰(xian)-2-二十二碳(tan)六烯基(ji)-sn-甘油-3-磷(lin)酸膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)（PC）和(he)(he)(he)(he)血漿鹵素1-（1Z-十八烯基(ji)）-2-二十二碳(tan)六烯基(ji)-sn-甘油-3-磷(lin)酸膽(dan)(dan)堿(jian)(jian)（P-PC）。在這(zhe)(zhe)一單層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中，膽(dan)(dan)固醇(chun)(chun)和(he)(he)(he)(he)鞘磷(lin)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在34°C溫度下將自身構造成(cheng)濃縮(suo)域(yu)(yu)，周圍(wei)是PC和(he)(he)(he)(he)P-PC的(de)(de)(de)(de)液體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)混合(he)物。LDL和(he)(he)(he)(he)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)在接(jie)近生物膜(mo)(mo)相(xiang)(xiang)(xiang)關壓(ya)力的(de)(de)(de)(de)情況下引入單層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)下方(fang)的(de)(de)(de)(de)亞相(xiang)(xiang)(xiang)[36]。通過監測表(biao)面積的(de)(de)(de)(de)變化來檢測添加劑(ji)與(yu)單層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)膜(mo)(mo)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互作(zuo)用(yong)。最后(hou)，在相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)精(jing)子(zi)(zi)膜(mo)(mo)外小葉脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)模型(xing)和(he)(he)(he)(he)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下，比較了低(di)(di)密(mi)度脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)蛋(dan)(dan)白(bai)和(he)(he)(he)(he)脂(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)質(zhi)(zhi)(zhi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)對(dui)BSP蛋(dan)(dan)白(bai)的(de)(de)(de)(de)螯合(he)特(te)(te)性(xing)(xing)。