ГЛАВА 2. прикрепляться к яйцам S. purpuratus, освобожденным от студенистой оболочки, и к изолированным желточным оболочкам (рис

Рис. 2.13. Контакт акросомного выроста спермия морского ежа с микроворсинкой яйца. (Из Epel, 1977; фотография с любезного разрешения F.D. Collins и D. Epel.)

прикрепляться к яйцам S. purpuratus, освобожденным от студенистой оболочки, и к изолированным желточным оболочкам (рис. 2.14). Взаимодействие биндина с яйцом видоспецифично (Glabe, Vacquier. 1977; Glabe, Lennarz, 1979); этот белок, выделенный из акросомы спермиев S. purpuratus, вызывает агглютинацию яиц своею вида, освобожденных от студенистой оболочки, но не яиц близкородственного вида S. franciscanus.

Было обнаружено (Моу, Vacquier, 1979), что локализация биндина строго специфична он находится на акросомном выросте, именно там, где он должен находиться, чтобы обеспечить узнавание спермием и яйцом друг друга. Использованный этими авторами метод иммунохимического окрашивания биндина представлен на рис. 2.15. А. Антитела к очищенному биндину морского ежа получали, инъецируя биндин кроликам. Спермии морского ежа, осуществившие акросомную реакцию, связывали этот антибиндин. После отмывания непрореагировавших антител спермии обрабатывали антителами свиньи, ковалентно связанными с пероксидазами и способными присоединяться к антителам кролика. В результате молекулы пероксидазы оказывались везде, где присутствовал биндин. Пероксидаза катализирует образование темного осадка при взаимодействии диаминобензидина и перекиси водорода. Когда к обработанным спермиям добавляли эти два субстрата, осадок покрывал акросомный вырост (рис. 2.15, Б). Более того, до осуществления акросомной реакции выявить биндин на поверхности спермия не удавалось, а затем его обнаруживали в месте соединения спермия с яйцом (рис. 2.15. В).

Данные биохимических исследований показали, что биндины близкородственных видов морских ежей на самом деле различны. Эти данные заставляют предположить существование на желточной оболочке видоспецифических рецепторов для связывания биндина. О том же свидетельствуют опыты по насыщению яиц морского ежа спермиями (Vacquier. Payne, 1973). Как видно на рис. 2.16. спермии прикрепляются к яйцу не на всей его поверхности. Даже в случаях насыщения спермиями (приблизительно 1500 спермиев на 1 яйцо) на поверхности желточной оболочки остаются свободные участки, что говорит об ограниченном числе мест для прикрепления спермиев. Из желточных оболочек яиц морского ежа был выделен крупный гликопротеиновый комплекс, который видоспецифическим образом связывал радиоактивный биндин (Glabe, Vacquier, 1978; Rossignol et al., 1984). Этот гликопротеин способен конкурировать с яйцами за спермии того же вида. Таким образом, если спермии S. purpuratus смешать с биндиновыми рецепторами из желточных оболочек S. purpuratus, то спермии прикрепятся к ним и не будут оплодотворять яйца. Однако выделенные биндиновые рецепторы S. purpuraï us не препятствуют оплодотворению яиц родственных видов морских ежей. Следовательно, видоспецифическое узнавание гамет морского ежа происходит на двух уровнях — на уровне активации акросомной реакции и на уровне прикрепления спермия к желточной оболочке.