English

Архив публикаций

Тезисы

XXV-ая конференция

Механизм прогестерон-индуцированной кальциевой регуляции в сперматозоидах

Коробкина Ю.Д., Балабин Ф.А., Симоненко Е.Ю., Свешникова А.Н.

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Физический ф-т, Россия, 119992, ГСП-2, г. Москва, Ленинские горы, МГУ имени М.В.Ломоносова, Дом 1, строение 2

1  стр. (принято к публикации)

Два процесса, играющих важную роль в оплодотворении, акросомальная реакция и гиперактивация, регулируются концентрацией ионов кальция в цитоплазме клетки. Повышение концентрации кальция может быть индуцировано прогестероном, который активирует кальциевый канал CatSper, расположенный в хвостовом отделе спермия. Вошедшие через него в клетку ионы кальция диффундируют в головку спермия, где находится специфическая δ-изоформа фосфолипазы С, активность которой определяется концентрацией свободного кальция. Фосфолипаза Cδ катализирует производство инозитол-1,4,5-трифосфата (ИФ3), активирующего каналы-рецепторы к ИФ3 (ИФ3Р), расположенные в мембране внутриклеточного хранилища кальция в сперматозоиде, являющегося производным ядерной оболочки, RNE (redundant nuclear envelope). Целью настоящей работы является построение достоверной компьютерной модели кальциевой сигнализации в сперматозоиде при стимуляции канала CatSper прогестероном.

В качестве основы была взята математическая модель активации сперматозоида прогестероном [1]. Модель представляет собой систему дифференциальных уравнений, интегрируемых с помощью библиотеки SciPy языка программирования Python.

Построенная модель описывает известные экспериментальные данные по распространению концентрации кальция в сперматозоиде. В отличие от существующих моделей, в данной работе проводилось моделирование динамики кальция в кальциевом депо RNE. Также нами была использована другая модель ИФ3Р, соответствующая типу рецептора, присутствующего в сперматозоидах. Ещё одним отличием являлось то, что оценки максимального тока в случае полностью открытых ИФ3Р были основаны на количестве копий ИФ3Р в спермии и токе через единичный ИФ3Р. В результате подбора параметров было показано, что начальная концентрация кальция в RNE составляет 10 μМ, а коэффициент протечки из RNE -- 0.0028 с-1. Также в результате работы было показано, что при значении параметра связывания кальция с ИФР3 рецептором K3, равным 0.3 μМ, концентрация кальция осциллирует, что согласуется с существующими экспериментальными данными [1].

Построенная модель кальциевой сигнализации в сперматозоиде является достоверной и позволяет описать экспериментальные данные о кальциевых осцилляциях и концентрации кальция в RNE, не описываемые существующими моделями.

Литература.

1. Li L.F, et al. J. Theor. Biol. 2014. Modeling of progesterone-induced intracellular calcium signaling in human spermatozoa.



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533