참개구리(Rana nigromaculata)의 난자형성단계에 따른 Vitellogenin의 선택적 투과

Abstract

Changes in transport of ^(125)I-labelled vitellogenin into the oocytes during oogenesis were studied in connection with the stage-specificity of the transport and correlation of the transport to the functional differentiation of the oocyte membrane. Vitellogenin isolated from estrogen-treated females were found to be transported most actively into the oocytes of specific stages ranging from 100 ㎛ to 200 ㎛ diameter, whereas bovine serum albumin, a nonspecific protein, was not incorporated into the oocytes of any size class. The stage-specific transport of vitellogenin appears to be controlled by membrane proteins, since the incorporation was greatly reduced when the proteins were digested by trypsin. Carbohydrate residues of the membrane proteins appear to play a very significant role in transferring vitellogenin into oocytes, since the transport of vitellogenin was blocked by saturating with wheat germ agglutinin or by removing with endoglycosidase F. The observations suggest that the selective transport of vitellogenin into the oocytes of specific stages during oogenesis is mediated probably by vitellogenin receptors, which are proteins in chemical nature.;참개구리(Rana nigromaculata)에서 난황단백질의 전구체인 Vitellogenin(VTG)는 여포세포에서 분비되는 estrogen의 자극을 받아 간에서 합성된 후 혈액으로 방출된다. 난자형성이 진행되는 중 VTG는 혈액에서 난모세포내로 이입되어 난황립 형성에 기여하는데, 이 때 VTG의 투과는 단계에 따라 난모세포막에 의해서 조절될 것으로 생각되었다. 이와같은 생각에 기초하여 첫째로 단계에 따른 VTG의 투과량의 변화를 알아보았고, 둘째로 난모세포막의 변경이 VTG 투과량에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. ^(125)I-VTG를 준비하여 직경 10㎛ 내지 20㎛의 초기, 직경 50㎛ 내지 1000㎛의 중기 및 직경 1300㎛ 내지 1500㎛의 말기 난모세포로 나누어 개별적으로 ^(125)I-VTG에서 20시간 동안 배양시킨 다음, 난모세포내로 투과된 ^(125)Ⅰ-G의 양을 측정하고 분석하였다. ^(125)I-VTG의 투과량은 난모세포막의 단위표면적당 초기에서 41.20ng/㎟로 가장 많았고, 중기 및 말기에는 약 1/10 정도로 감소하는 경향을 보였다. 반면, ^(125)I로 표지된 bovine serum albumin은 모든 단계에서 거의 투과되지 않았다. 이러한 결과로 보아 난자형성과정중 난모세포내로의 VTG 투과는 단계 특이적이고 선택적임을 알 수 있었다. 난모세포막의 막단백질을 trypsin으로 제거시키거나 막단백질의 당잔기를 wheat germ agglutinin(WGA)으로 포화시키든가 혹은 endoglycosidase F로 당잔기를 제거시킨 후^(125)I-VTG에서 난모세포를 배양한 결과 VTG 투과가 급격히 억제되었다. 즉, trypsin 처리시 ^(125)I-VTG 투과는 약 50% 정도 감소되어 부분적인 억제를 보였고 WGA에 의해서는 약 90% 까지 감소되어 거의 완전한 억제를 나타내었다. 초기 난모세포에 endoglycosidase F를 처리한 경우도 ^(125)I-VTG 투과는 약 80% 까지 억제되었다. 이러한 결과들은 난모세포의 막단백질이 VTG 투과에서 수용체로 작용한다는 사실을 강하게 암시하였다.