Перивителлиновая жидкость
Перивителлиновая представляет жидкость собой внеклеточную жидкость, обнаруженную в яйцах большинства брюхоногих моллюсков , и представляет собой основной источник питания и защиты их эмбрионов . Он заменяет яичный желток других животных, который в яйцах улиток расщепляется до непитательных белковых гранул с предполагаемой ферментативной функцией. [ 1 ]
Во время эмбрионального развития перивителлиновая жидкость поглощается макропиноцитозом эмбрионами , и образующиеся фагосомы сливаются с β-гранулами, содержащими гидролитические ферменты , которые переваривают компоненты перивителлиновой жидкости. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
Источник
[ редактировать ]Перивителлиновая жидкость синтезируется белковой железой самок улиток (также известной как комплекс белковой железы с капсульной железой или маточной железой), добавочной железой репродуктивного тракта. Оплодотворенные яйцеклетки попадают в белковую железу и на выходе покрываются перивителлиновой жидкостью. [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ] Количество перивителлиновой жидкости на яйцо значительно различается у разных видов. [ 1 ] Однако количество перивителлиновой жидкости на яйцо постоянно в пределах данного вида. [ 8 ] было показано, Pomacea В связи с этим на яблочных улитках что в течение репродуктивного сезона, когда количество предшественников питательных веществ в белковой железе уменьшается из-за последовательных откладок яиц, самки имеют тенденцию уменьшать количество яиц в кладке, но не количество, выделяемое на каждое яйцо. . [ 9 ]
Состав
[ редактировать ]Перивителлиновая жидкость содержит преимущественно галактоген , белки и кальций . [ 8 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
Углеводы неизменно являются наиболее распространенным компонентом перивителлиновой жидкости. В частности, яйца большинства брюхоногих моллюсков накапливают полисахарид галактоген . [ 8 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] который станет основным источником энергии для развивающегося эмбриона. небольшое количество растворимой глюкозы . У некоторых видов также обнаружено [ 11 ] [ 12 ]
Белки, называемые перивителлины , являются вторым по распространенности компонентом перивителлиновой жидкости. Перивителлины также являются источником питательных веществ для эмбрионов улиток. [ 11 ] [ 14 ] и играют роль в защите от патогенов [ 12 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] и хищников и включают неперевариваемые перивителлины, токсины и ингибиторы протеаз . [ 12 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Эти белки были тщательно изучены на яблочных улитках рода Pomacea , где первоначально они были сгруппированы в две наиболее распространенные белковые фракции: перивителлин-1 или PV1, перивителлин-2 или PV2 (составляющие примерно 70% общего белка), а также гетерогенную фракцию, получившую название перивителлина-3 или ПВ3. фракция [ 26 ] [ 27 ] Однако недавние протеомные анализы показали, что перивителлиновая жидкость улиток Pomacea содержит от 34 до 38 различных белков с широким спектром функций. [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
Липиды являются второстепенным компонентом, в основном представленным мембранными липидами, что указывает на то, что улитки не используют липиды в качестве основного энергетического резерва во время размножения. [ 11 ] [ 12 ] Помимо структурных липидов, некоторые яйца также содержат каротиноидные пигменты , в частности астаксантин . [ 12 ] [ 17 ] [ 27 ] Эти липидные пигменты связаны с антиоксидантными и фотозащитными функциями. [ 27 ] [ 31 ] [ 32 ] а также придает яйцам Pomacea типичный яркий цвет, который может служить предупреждающим сигналом (т. е. апосематизмом ) для отпугивания хищников. [ 27 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
Среди неорганических компонентов ионы кальция наиболее распространены в перивителлиновой жидкости. Поскольку у этих улиток происходит прямое развитие, кальций необходимо хранить, чтобы улитка могла развить раковину во время органогенеза . Кроме того, кальций является основным компонентом яичной скорлупы улиток с воздушной яйцекладкой. [ 36 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Де Йонг-Бринк М., Бур Х.Х., Джус Дж. (1983). «Моллюска». В Адийоди К.Г., Адийоди Р.Г. (ред.). Репродуктивная биология беспозвоночных . Том. I: Оогенез, яйцекладка и оосорбция. Джон Уайли и сыновья. стр. 297–355.
- ^ Блюминк Дж.Г. (1967). Субклеточная структура бластулы Limnaea stagnalis L. (Mollusca) и метаболизм запаса питательных веществ (кандидатская диссертация). Утрехт.
- ^ Фавар П., Карассо Н. (1958). «Происхождение и ультраструктура желточных тромбоцитов планорбы». Арх. Был. Среда. Морф. Эксптл . 47 : 211–229.
- ^ Боттке В. (1977). Ферритиновый желток улитки Planorbarius corneus L. Verh. Зоол. Общий. . Штутгарт: Густав Фишер Верлаг. п. 301.
- ^ Кох Э., Виник БК, Кастро-Васкес А (апрель 2009 г.). «Развитие за пределами стадии гаструлы и пищеварительный органогенез у яблочной улитки Pomacea canaliculata (Architaenioglossa, Ampullariidae)» . Биоклетка . 33 (1): 49–65. дои : 10.32604/biocell.2009.33.049 . ПМИД 19499886 .
- ^ Хейс К.А., Коуи Р.Х., Тьенго СК, Стронг Э.Э. (2012). «Сравнение яблок с яблоками: выяснение идентичности двух высокоинвазивных неотропических Ampullariidae (Caenogastropoda)». Зоологический журнал Линнеевского общества . 166 (4): 723–753. дои : 10.1111/j.1096-3642.2012.00867.x . ISSN 1096-3642 .
- ^ Каталан М., Дреон М.С., Херас Х., Поллеро Р.Х., Фернандес С.Н., Виник Б. (июнь 2006 г.). «Паллиальный яйцевод Pomacea canaliculata (Gastropoda): ультраструктурные исследования паренхиматозных клеточных типов, участвующих в метаболизме перивителлинов». Исследования клеток и тканей . 324 (3): 523–33. дои : 10.1007/s00441-005-0132-x . ПМИД 16453107 . S2CID 30906846 .
- ^ Перейти обратно: а б с Хорстманн Х.Г. (1956). «Содержание галактогена в яйцах Lymnaea stagnalis во время эмбрионального развития». Биохим. З. 328 :342-347.
- ^ Кадиерно М.П., Савану Л., Дреон М.С., Мартин П.Р., Херас Х. (август 2018 г.). «Биосинтез в комплексе белковая железа-капсульная железа ограничивает репродуктивные усилия инвазивной яблочной улитки Pomacea canaliculata». Биологический вестник . 235 (1): 1–11. дои : 10.1086/699200 . hdl : 11336/101954 . ПМИД 30160995 . S2CID 52135669 .
- ^ Перейти обратно: а б Моррилл Дж.Б., Норрис Э., Смит С.Д. (1964). «Электро- и иммуноэлектрофоретические закономерности яичного белка прудовика Limnea palustris ». Акта Эмбриол. Морф. Эксп . 7 : 155–166.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Херас Х., Гарин К.Ф., Поллеро Р.Дж. (1998). «Биохимический состав и источники энергии во время развития эмбриона и ранней молоди улитки Pomacea canaliculata (Mollusca: Gastropoda)». Журнал экспериментальной зоологии . 280 (6): 375–383. doi : 10.1002/(SICI)1097-010X(19980415)280:6<375::AID-JEZ1>3.0.CO;2-K .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Джильо М.Л., Итуарте С., Паскевич М.Ю., Герас Х (12 сентября 2016 г.). «Яйца яблочной улитки Pomacea maculata защищены неперевариваемыми полисахаридами и токсичными белками». Канадский журнал зоологии . 94 (11): 777–785. дои : 10.1139/cjz-2016-0049 . hdl : 1807/74381 .
- ^ Ворон КП (1972). «Химическая эмбриология моллюсков». Флоркин М., Шеер Б.Т. (ред.). Химическая зоология . Нью-Йорк: Академическая пресса. стр. 155–185.
- ^ Перейти обратно: а б Камия Х., Сакаи Р., Джимбо М. (2006). «Биоактивные молекулы морских зайцев». В Гаваньин Г., Чимино М. (ред.). Моллюски . Прогресс молекулярной и субклеточной биологии. Том. 43. Берлин, Гейдельберг: Шпрингер. стр. 215–39. дои : 10.1007/978-3-540-30880-5_10 . ISBN 978-3-540-30880-5 . ПМИД 17153345 .
- ^ Итуарте С., Дреон М.С., Сеолин М., Херас Х. (20 ноября 2012 г.). «Агглютинирующая активность и структурная характеристика скаларина, основного яичного белка улитки Pomacea scalaris (д'Орбиньи, 1832)» . ПЛОС ОДИН . 7 (11): е50115. Бибкод : 2012PLoSO...750115I . дои : 10.1371/journal.pone.0050115 . ПМК 3502340 . ПМИД 23185551 .
- ^ Хэтэуэй Дж.Дж., Адема СМ, Стаут Б.А., Мобарак К.Д., Локер Э.С. (апрель 2010 г.). «Идентификация белковых компонентов яичной массы свидетельствует о вкладе родителей в иммунозащиту потомства с помощью Biomphalaria glabrata (брюхоногих моллюсков)» . Развивающая и сравнительная иммунология . 34 (4): 425–35. дои : 10.1016/j.dci.2009.12.001 . ПМК 2813990 . ПМИД 19995576 .
- ^ Перейти обратно: а б Дреон М.С., Герас Х., Поллеро Р.Дж. (июль 2004 г.). «Характеристика основных яичных гликолипопротеинов из перивителлиновой жидкости яблочной улитки Pomacea canaliculata». Молекулярное воспроизводство и развитие . 68 (3): 359–64. дои : 10.1002/мрд.20078 . ПМИД 15112330 . S2CID 22032382 .
- ^ Дреон М.С., Фрасса М.В., Сеолин М., Итуарте С., Цю Дж.В., Сан Дж. и др. (30 мая 2013 г.). «Новая защита животных от хищников: нейротоксин яиц улитки, сочетающий в себе лектин и порообразующие цепи, который напоминает защиту растений, а бактерии атакуют токсины» . ПЛОС ОДИН . 8 (5): e63782. Бибкод : 2013PLoSO...863782D . дои : 10.1371/journal.pone.0063782 . ПМЦ 3667788 . ПМИД 23737950 .
- ^ Дреон М.С., Фернандес П.Е., Химено Э.Дж., Херас Х. (июнь 2014 г.). «Изучение защиты эмбриона инвазивной яблонной улитки Pomacea canaliculata: прием яичной массы влияет на морфологию и рост кишечника крысы» . PLOS Забытые тропические болезни . 8 (6): e2961. дои : 10.1371/journal.pntd.0002961 . ПМК 4063725 . ПМИД 24945629 .
- ^ Херас Х., Фрасса М.В., Фернандес П.Е., Галози К.М., Гимено Э.Дж., Дреон М.С. (сентябрь 2008 г.). «Первый яичный белок с нейротоксическим действием на мышей». Токсикон . 52 (3): 481–8. дои : 10.1016/j.токсикон.2008.06.022 . ПМИД 18640143 .
- ^ Итуарте С., Брола Т.Р., Фернандес П.Е., Му Х., Цю Дж.В., Херас Х., Дреон М.С. (01.06.2018). «Лектин неинвазивной яблочной улитки как защита яиц от хищников изменяет морфофизиологию кишечника крысы» . ПЛОС ОДИН . 13 (6): e0198361. Бибкод : 2018PLoSO..1398361I . дои : 10.1371/journal.pone.0198361 . ПМЦ 5983499 . ПМИД 29856808 .
- ^ Туарте С., Брола Т.Р., Дреон М.С., Сан Дж., Цю Дж.В., Херас Х. (01.02.2019). «Неперевариваемые белки и ингибиторы протеаз: значение для защиты окрашенных яиц пресноводной яблочной улитки Pomacea canaliculata» . Канадский журнал зоологии . 97 (6): 558–566. дои : 10.1139/cjz-2018-0210 . hdl : 1807/95364 . S2CID 92566772 .
- ^ Паскевич М.Ю., Дреон М.С., Цю Дж.В., Му Х., Герас Х. (ноябрь 2017 г.). «Конвергентная эволюция защиты эмбрионов растений и животных с помощью гиперстабильных неперевариваемых запасных белков» . Научные отчеты . 7 (1): 15848. Бибкод : 2017НатСР...715848П . дои : 10.1038/s41598-017-16185-9 . ПМК 5696525 . ПМИД 29158565 . S2CID 8393065 .
- ^ Джильо М.Л., Итуарте С., Ибанез А.Е., Дреон М.С., Прието Э., Фернандес П.Е., Херас Х. (2020). «Новая роль молекул врожденного иммунитета животных: энтеротоксическая активность MACPF-токсина яйца улитки» . Границы в иммунологии . 11 : 428. дои : 10.3389/fimmu.2020.00428 . ПМК 7082926 . ПМИД 32231667 . S2CID 212676110 .
- ^ Джильо М.Л., Итуарте С., Милези В., Дреон М.С., Брола Т.Р., Карамело Дж. и др. (август 2020 г.). «Экзаптация двух древних иммунных белков в новый димерный порообразующий токсин у улиток». Журнал структурной биологии . 211 (2): 107531. doi : 10.1016/j.jsb.2020.107531 . hdl : 11336/143650 . ПМИД 32446810 . S2CID 218873723 .
- ^ Гарин К.Ф., Херас Х., Поллеро Р.Дж. (декабрь 1996 г.). «Липопротеины яичной перивителлиновой жидкости улиток Pomacea canaliculata (Mollusca: Gastropoda)». Журнал экспериментальной зоологии . 276 (5): 307–14. doi : 10.1002/(SICI)1097-010X(19961201)276:5<307::AID-JEZ1>3.0.CO;2-S . ПМИД 8972583 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Паскевич М.Ю., Дреон М.С., Герас Х (март 2014). «Основной резервный белок яиц инвазивной яблонной улитки Pomacea maculata представляет собой сложный каротинопротеин, родственный белкам Pomacea canaliculata и Pomacea scalaris». Сравнительная биохимия и физиология. Часть B. Биохимия и молекулярная биология . 169 : 63–71. дои : 10.1016/j.cbpb.2013.11.008 . hdl : 11336/100510 . ПМИД 24291422 .
- ^ Сунь Дж., Чжан Х., Ван Х., Херас Х., Дреон М.С., Итуарте С. и др. (август 2012 г.). «Первый протеом яичной перивителлиновой жидкости пресноводных брюхоногих моллюсков с воздушной яйцекладкой». Журнал исследований протеома . 11 (8): 4240–8. дои : 10.1021/pr3003613 . hdl : 11336/94414 . ПМИД 22738194 .
- ^ Му Х., Сунь Дж., Чунг С.Г., Фанг Л., Чжоу Х., Луан Т. и др. (февраль 2018 г.). «Сравнительная протеомика и анализ замены кодонов выявляют механизмы дифференциальной устойчивости к гипоксии у однородных улиток». Журнал протеомики . 172 : 36–48. дои : 10.1016/j.jprot.2017.11.002 . hdl : 10754/626132 . ПМИД 29122728 .
- ^ Ип Дж.К., Му Х., Чжан Ю., Херас Х., Цю Дж.В. (апрель 2020 г.). «Протеом яичной перивителлиновой жидкости пресноводной улитки: понимание перехода от водного к наземному отложению яиц» . Быстрая связь в масс-спектрометрии . 34 (7): е8605. дои : 10.1002/rcm.8605 . hdl : 11336/128840 . ПМИД 31657488 . S2CID 204947433 .
- ^ Дреон М.С., Герас Х., Поллеро Р.Дж. (январь 2003 г.). «Метаболизм оворубина, основного липопротеина яиц яблочной улитки». Молекулярная и клеточная биохимия . 243 (1–2): 9–14. дои : 10.1023/а:1021616610241 . ПМИД 12619883 . S2CID 6345962 .
- ^ Дреон М.С., Сеолин М., Герас Х. (апрель 2007 г.). «Связывание астаксантина и структурная стабильность каротинопротеина оворубина яблочной улитки». Архив биохимии и биофизики . 460 (1): 107–12. дои : 10.1016/j.abb.2006.12.033 . ПМИД 17324373 .
- ^ Херас Х., Дреон М.С., Итуарте С., Поллеро Р.Дж. (1 июля 2007 г.). «Яичные каротинопротеины у неотропических Ampullariidae (Gastropoda: Arquitaenioglossa)». Сравнительная биохимия и физиология. Токсикология и фармакология . 146 (1–2): 158–67. дои : 10.1016/j.cbpc.2006.10.013 . ПМИД 17320485 .
- ^ Итуарте С., Дреон М.С., Сеолин М., Херас Х. (сентябрь 2008 г.). «Выделение и характеристика нового перивителлина из яиц Pomacea scalaris (Mollusca, Ampullariidae)». Молекулярное воспроизводство и развитие . 75 (9): 1441–8. дои : 10.1002/mrd.20880 . ПМИД 18213678 . S2CID 24352602 .
- ^ Дреон М.С., Шинелла Г., Герас Х., Поллеро Р.Дж. (февраль 2004 г.). «Система антиоксидантной защиты в яйцах яблочной улитки, роль оворубина». Архив биохимии и биофизики . 422 (1): 1–8. дои : 10.1016/j.abb.2003.11.018 . ПМИД 14725852 .
- ^ Томпа А.С. (1980). «Исследования репродуктивной биологии брюхоногих моллюсков: Часть III. Обеспечение кальцием и эволюция наземных яиц среди брюхоногих моллюсков». Журнал конхологии . 30 : 145–154.