Ovastacin

Synonym: ZP2-Proteinase

Definition

Ovastacin ist eine Zink-abhängige Metalloproteinase aus der Familie der Astacine, die im Rahmen der kortikalen Reaktion von der Eizelle freigesetzt wird. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung einer Polyspermie während der Befruchtung sowie bei der Entwicklung des Follikels.

Genetik

Ovastacin wird durch das Gen ASTL auf Chromosom 2 an Genlokus 2q11.2 kodiert. Es wird ab dem Sekundärfollikelstadium in den Oozyten exprimiert.

Biochemie

Ovastacin besteht aus 431 Aminosäuren und hat ein Molekulargewicht von rund 46 kDa. Es setzt sich aus mehreren Domänen zusammen, u.a. einem Signalpeptid, einem Propeptid, einer Proteinasedomäne mit einem katalytischen Zentrum und einem C-Terminus.

Funktion

Während der Befruchtung werden Ovastacin und Zink-Ionen aus den Kortikalgranula der Eizelle freigesetzt. Durch Bindung von Zink an das katalytische Zentrum von Ovastacin wird das Enzym aktiviert und spaltet das N-terminale Ende des Proteins ZP2 in der Zona Pellucida (ZP). Dies verhindert das Eindringen weiterer Spermien (Polyspermieblock).

Darüber hinaus spielt Ovastacin eine Rolle bei der kontinuierlichen Umstrukturierung der ZP-Matrix während der Follikelentwicklung. Es unterstützt die Vermehrung der Kumuluszellen, welche die Oozyte umgeben, und ermöglicht die Freisetzung der Oozyte während des Eisprungs.

Klinische Relevanz

Mutationen des Gens ASTL sind unter anderem mit einem Reifungsdefekt der Oozyten (Oocyte maturation defect 11) assoziiert.

Quellen

Kang I et al.; Ovastacin: An oolemma protein that cleaves the zona pellucida to prevent polyspermy. Clin Exp Reprod Med. 2023 Sep;50(3):154-159.
Westphal H; Aktivierung und Freisetzung von Ovastacin bei der Befruchtung des Säugereies, sowie Studien zur Lokalisation und Phylogenie; Dissertation zur Erlangung des Grades "Doktor der Naturwissenschaften" (2016)
GeneCards; ASTL gene; abgerufen am 28.06.2024