Däggdjursspermier reser en lång och utmanande resa genom den kvinnliga fortplantningskanalen för att nå äggcellen för befruktning. De möter olika hinder och svåra förhållanden som kan skada deras känsliga struktur och DNA, vilket äventyrar deras förmåga att framgångsrikt befrukta ägget. För att övervinna dessa utmaningar är spermieceller utrustade med en skyddande sköld av proteiner som spelar en avgörande roll för att skydda deras integritet och funktionalitet under sin resa.

1. Spermaplasmamembranproteiner :Spermiernas plasmamembran, som utgör det yttre lagret av spermien, innehåller olika proteiner som bidrar till spermieskyddet. Dessa inkluderar:

- ADAM-proteiner (desintegrin- och metalloproteinasdomäninnehållande proteiner) :ADAM-proteiner är involverade i spermie-äggfusion och spelar en roll för att skydda spermierna från för tidig aktivering.

- CD59 :CD59 är ett glykoprotein som hämmar komplementsystemet, en del av immunsvaret som annars skulle kunna attackera och skada spermieceller.

- Integrins :Integriner är involverade i bindning av sperma-ägg och skyddar även spermier från fagocytos av immunceller.

2. Akrosomala spermier :Akrosomen, en specialiserad struktur i spetsen av spermiehuvudet, innehåller en mängd olika proteiner som är nödvändiga för spermiepenetrering av äggets skyddande lager.

- Acrosin :Acrosin är ett proteolytiskt enzym som hjälper spermierna att penetrera äggets zona pellucida, en seg glykoproteinhölje som omger ägget.

- Zona Pellucida-bindande proteiner :Dessa proteiner gör det möjligt för spermierna att binda specifikt till zona pellucida, vilket underlättar den initiala fastsättningen och efterföljande penetration av ägget.

3. Seminala plasmaproteiner :Seminal plasma, en vätska som bär spermier från det manliga fortplantningsorganet, innehåller en komplex blandning av proteiner som bidrar till spermieskydd. Dessa proteiner inkluderar:

- Semenogelins :Semengeliner är gelbildande proteiner som ger en skyddande miljö för spermier under ejakulation och hjälper till att upprätthålla spermiers rörlighet.

- Prostasin Prostasin är ett serinproteas involverat i bearbetningen och aktiveringen av andra seminala plasmaproteiner. Det har också antibakteriella egenskaper som skyddar spermier från infektion.

- Klusterin :Clusterin är involverat i spermiekapacitet, en process som förbereder spermier för befruktning, och har antioxiderande och anti-apoptotiska egenskaper, vilket skyddar spermier från skador och för tidig död.

4. Epididymala proteiner :Bitestikeln, ett långt, lindat rör i det manliga fortplantningsorganet, tillhandahåller en miljö som främjar mognad och lagring av spermier. Epididymala proteiner bidrar till spermieskydd och mognad, inklusive:

- Cystatiner :Cystatiner är proteashämmare som skyddar spermier från proteolytisk nedbrytning.

- Heparinbindande proteiner :Heparinbindande proteiner hjälper till att upprätthålla spermiers rörlighet och skyddar dem mot kapacitering, som uppstår när spermier aktiveras i förtid.

5. Sperm-Zona Pellucida interaktionsproteiner :Dessa proteiner, som finns på spermieytan, underlättar interaktionen och bindningen av spermier till zona pellucida, ett kritiskt steg i befruktningsprocessen.

Förutom dessa proteiner bidrar även andra molekyler som kolhydrater, lipider och små RNA till skyddet och funktionaliteten hos spermier under deras resa till ägget. Det komplexa samspelet mellan dessa proteiner och andra faktorer säkerställer att spermieceller förblir livskraftiga och kapabla till befruktning, vilket i slutändan ökar chanserna för framgångsrik reproduktion.