Cell Surface Changes During the Egg-to-Embryo Transition

卵子到胚胎转变过程中细胞表面的变化

• 批准号: 8051018
• 负责人: GARY M WESSEL
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: BROWN UNIVERSITY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2010-05-01 至 2010-09-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/8051018
• 关键词: Animals; Biochemical; Calcium Binding; Cell Surface Proteins; Cell membrane; Cell surface; Cells; Cleaved cell; Cytoplasmic Granules; Cytoplasmic Protein; Development; Embryo; Endocytosis; Enzyme Activation; Enzymes; Excision; Fertilization; Genetic Transcription; Genomics; Germ Cells; Hour; Human; Hydrogen Peroxide; Insemination; Learning; Lipids; Mammals; Maternal Messenger RNA; Membrane Proteins; Methods; Mutate; N-terminal; Oocytes; Outcome Study; Oxidases; Peptide Hydrolases; Population; Process; Production; Proteins; Regulation; Research; Resources; Sea Urchins; Serine Protease; Serpins; Signal Transduction; Starfish; Strongylocentrotus purpuratus; Testing; Vertebrates; base; egg; genome sequencing; protein function; reproductive; research study; sperm cell

PROJECT¿SUMMARY¿ ¿ If¿fertilized,¿all¿eggs¿undergo¿an¿egg?to?embryo¿transition.¿Within¿minutes¿or¿ hours¿of¿insemination,¿depending¿on¿the¿animal,¿the¿egg¿shuffles¿its¿existing¿molecular¿ machinery¿and¿transforms¿itself¿into¿a¿cell¿with¿vastly¿different¿developmental¿potential.¿ The¿first¿mechanistic¿alteration¿of¿this¿egg?to?embryo¿transition¿establishes¿the¿block¿to¿ polyspermy,¿which¿is¿followed¿by¿and¿integrated¿with¿the¿turnover¿of¿maternal¿mRNA¿ and¿cytoplasmic¿proteins,¿altered¿signal¿transduction¿capabilities,¿and¿changes¿at¿the¿cell¿ surface¿including¿addition¿and¿removal¿of¿specific¿membrane¿proteins¿and¿lipids.¿This¿ transition¿is¿independent¿of¿new¿transcriptional¿activity,¿and¿for¿technical¿reasons,¿a¿ majority¿of¿recent¿research¿towards¿understanding¿the¿egg?to?embryo¿transition¿has¿ focused¿on¿signal¿transduction¿mechanisms¿and¿changes¿in¿mRNAs.¿The¿sea¿urchin¿and¿ starfish,¿however,¿offer¿an¿opportunity¿to¿examine¿the¿changes¿that¿occur¿specifically¿at¿ the¿cell¿surface.¿While¿the¿details¿of¿this¿process¿differ¿among¿animals,¿as¿with¿much¿of¿ the¿reproductive¿phenomena,¿all¿eggs¿undergo¿this¿general¿transition.¿We¿will¿take¿ advantage¿of¿the¿sea¿urchin¿and¿starfish¿because¿1)¿millions¿of¿oocytes,¿eggs¿and¿ embryos¿are¿readily¿obtained;¿2)¿all¿the¿major¿proteins¿of¿the¿cortical¿granules¿have¿been¿ defined;¿3)¿the¿egg¿and¿oocyte¿plasma¿membrane¿can¿be¿manipulated¿experimentally¿in¿ many¿ways;¿and¿4)¿the¿genome¿sequence¿and¿genomic¿resources¿from¿the¿sea¿urchin¿ Strongylocentrotus¿purpuratus¿are¿available.¿Results¿of¿this¿study¿will¿elucidate¿conserved¿ mechanisms¿of¿this¿major¿developmental¿transition¿in¿all¿animals.¿Furthermore,¿because¿ the¿changes¿examined¿here¿are¿at¿the¿cell¿surface,¿they¿will¿help¿clinicians¿develop¿new¿ methods¿to¿non?invasively¿assess¿developmental¿potential¿in¿IVF¿applications¿for¿ humans.¿¿ ¿ PROJECT¿NARRATIVE¿ ¿ Immediately¿after¿fertilization,¿the¿egg¿rapidly¿transforms¿into¿an¿embryo¿with¿ many¿new¿biochemical,¿cellular,¿and¿developmental¿features.¿This¿essential¿change¿is¿ programmed¿into¿the¿egg¿and¿is¿independent¿of¿new¿gene¿expression;¿i.e.¿they¿reflect¿ changes¿of¿the¿existing¿molecular¿machinery.¿Our¿research¿focuses¿on¿the¿changes¿that¿ occur¿on¿the¿cell¿surface¿of¿the¿egg?to?embryo¿transition.¿These¿are¿some¿of¿the¿most¿ rapid¿and¿conserved¿changes¿that¿occur¿in¿embryos¿and¿are¿detectable¿from¿the¿outside¿ of¿the¿cell.¿Thus,¿this¿research¿will¿lead¿to¿a¿better¿understanding¿of¿a¿major¿transition¿in¿ fertilization¿and¿development¿of¿all¿animals,¿and¿to¿the¿identification¿of¿non?invasive,¿ early¿markers¿indicative¿of¿successful¿development.¿Our¿results¿will¿have¿particular¿ significance¿to¿clinical¿IVF¿predictions¿in¿human¿reproductive¿health.¿

项目总结¿ » 如果受精，则所有鸡蛋都会经历egge ant？ 授精的小时，取决于“动物”，“鸡蛋散s”的现有分子„ 机械和¿本身将其转化为“ a” cell。大大不同的发展质量。 首先机械«emptation“ this？egp？embryo？embryo¿transition建立了oombloct？ 多物种，```````````````````````````````````'' 和细胞质蛋白质，改变信号»transdauction誉，»和ooct的变化。 表面€包括加法和删除特定膜蛋白质和脂质。 过渡是独立于新的转录活动的独立性，并且技术原因，�A 最近的研究朝向理解的研究？卵？胚胎？过渡已 聚焦在信号上误校机制和误学在mrnas中改变。 海星，但是，«提供了机会，以研究改变的变化。 细胞表面。 繁殖现象，所有鸡蛋经历了这个一般过渡。 优势的海chin¿和海星€，因为1）€数百万美元的卵母细胞，�Eggs¿和¿ 胚胎很容易获得； 定义;€3）€egg和e卵母细胞浆膜可以在实验上进行操作。 许多方式;……和4）€egenome序列和基因组资源来自“海chin” purpuratus¿ 机制的机制。 在这里检查的变化是在“细胞表面”，他们将帮助临床医生开发新€新€ 方法¿ 人类。 项目叙事 » 施肥后立即，«鸡蛋迅速转化为胚胎与胚胎一起使用 许多新的生化学，„蜂窝，ood€和发展功能。 编程为“鸡蛋”和“独立于新基因表达； 改变现有的分子€机械。 发生在emp？emp？embryo¿transition上的细胞表面上。 速度和保存的改变发生在胚胎中，从胚胎中发现了€从外部检测到。 关于“细胞”。 施肥和发展的所有动物，“和ood”的识别，非侵入性， 早期标记表明成功发展。 意义上的临床€ivf¿