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2005-07-06Dissertation DOI: 10.18452/15274
Organisation und Dynamik der Phospholipide in der Zell- und Akrosommembran von Eberspermien während der Kapazitation und Akrosomreaktion
dc.contributor.authorKurz, Anke
dc.date.accessioned2017-06-18T06:53:23Z
dc.date.available2017-06-18T06:53:23Z
dc.date.created2005-07-26
dc.date.issued2005-07-06
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/15926
dc.description.abstractEine wichtige Eigenschaft der Plasmamembran eukaryotischer Zellen ist die stabile transversale Asymmetrie der Phospholipide. Sie wird energieabhängig durch die Aktivität einer Aminophospholipidtranslokase aufrechterhalten und gilt als wichtige Voraussetzung für die Homöostasis der Zellen. Die Plasmamembran einiger Säugerzellen weist zudem laterale Lipiddomänen auf, denen eine wesentliche Bedeutung bei der Signaltransduktion zugeschrieben wird. Während der Genese durchlaufen die Membranen der Säugerspermien intensive Veränderungen. Um die Bedeutung der Phospholipidasymmetrie für die Funktion der Spermien zu untersuchen, wurde die Lokalisation und Dynamik von Phosphatidylserin in der Zell- und Akrosommembran von Eberspermien im Verlauf von Kapazitation und Akrosomreaktion betrachtet. Unter Ausnutzung der selektiven, kalziumabhängigen Bindung von AnnexinV an endogenes Phosphatidylserin konnte dessen Lokalisation an morphologisch differenzierten Zellen verfolgt werden. Eine Markierung der Zellen mit NBD-markierten Phospholipidanaloga lieferte zudem Informationen zur Dynamik der Phospholipide in der Plasmamembran. Die Differenzierung der Zellen erfolgte entweder am Durchflusszytometer oder fluoreszenz- bzw. elektronenmikroskopisch. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit weisen sowohl auf eine transversale als auch laterale Ungleichverteilung der Lipide in der Zell- und Akrosommembran während der Genese der Spermien hin. Neben der stabilen transversalen Phospholipidasymmetrie der Plasmamembran konnte erstmals eine zytoplasmatische Lokalisation von Phosphatidylserin auf der äußeren Akrosommembran nachgewiesen werden. Somit akkumulieren die beiden einander zugewandten zytoplasmatischen Monolayer von Plasmamembran und äußerer Akrosommembran Phosphatidylserin. Kapazitationsbedingt kommt es zu einer engen Wechselwirkung zwischen Plasmamembran und äußerer Akrosommembran. Die Ausbildung lateraler Membrandomänen, in denen Phosphatidylserin zytoplasmatisch akkumuliert, wird als Voraussetzung für diese enge Assoziation diskutiert. Weitere Hinweise auf eine funktionelle Bedeutung lateraler Membrandomänen lieferten die Arbeiten zur Isolation Triton-unlöslicher Lipiddomänen aus der Plasmamembran von Forellenspermien.ger
dc.description.abstractOne of the essential qualities of cell membranes in Eucaryotae is a stable transverse phospholipid asymmetry. It is regulated and maintained by ATP-dependent action of an aminophospholipid translocase and is a major prerequisite for cell homeostasis. The plasma membranes of several mammalian cells show moreover lateral lipid domains, which are imputed to play a significant role in signal transduction. The membranes of mammalian spermatozoa undergo significant changes during genesis. The localisation and dynamics of phosphatidylserine in the cell as well as acrosome membranes of boar sperm cells was studied during capacitation and acrosome reaction to assess the relevance of lipid asymmetry for sperm function. The localisation of endogenous phosphatidylserine in morphologically differentiated cells was followed using the selective calcium depending binding of annexinV. Information on the transverse dynamics of phospholipids in the plasma membrane was obtained by labelling the cells with a NBD-phospholipid analogues. The morphological status of the cells was assessed by flow cytometry, fluorescence and electron microscopy. The results of this study indicate both a transversal and lateral inhomogenous distribution of lipids in the cell membrane as well as in the outer acrosome membrane during sperm genesis. The plasma membrane of boar sperm shows a stable transversal lipid asymmetry characterised by an accumulation of phosphatidylserine in the cytoplasmic monolayer. Moreover a cytoplasmic localisation of phosphatidylserine on the outer acrosome membrane could be detected for the first time. Therefore the two facing cytoplasmic leaflets of the outer acrosome and cell membrane contain phosphatidylserine. Applying microscopy substantiated the hypothesis that there are close interactions between the cell membrane and the outer layer of the acrosome membrane because of capacitation. The cytoplasmic accumulation of phosphatidylserine in lateral lipid domains is probably essential for the strong association of plasma and outer acrosome membrane finally leading to local fusions of both membranes. An indication for the functional meaning of lateral membrane domains in sperm cells was futher deduced from the isolation of Triton-insoluble lipid domains from membranes of trout sperm cells.eng
dc.language.isoger
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subjectDurchflusszytometrieger
dc.subjectSpermienger
dc.subjectPhospholipideger
dc.subjectPlasmamembranger
dc.subjectAkrosommembranger
dc.subjectKapazitationger
dc.subjectAkrosomreaktionger
dc.subjectMikroskopieger
dc.subjectspermeng
dc.subjectphospholipideng
dc.subjectplasma membraneeng
dc.subjectacrosome membraneeng
dc.subjectcapacitationeng
dc.subjectacrosome reactioneng
dc.subjectflowcytometryeng
dc.subjectmicroscopyeng
dc.subject.ddc570 Biologie
dc.titleOrganisation und Dynamik der Phospholipide in der Zell- und Akrosommembran von Eberspermien während der Kapazitation und Akrosomreaktion
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-10043574
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-10081501
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-10081517
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/15274
dc.identifier.alephidHU001356530
dc.date.accepted2005-02-02
dc.contributor.refereeHerrmann, Andreas
dc.contributor.refereeTöpfer-Petersen, Edda
dc.contributor.refereeBernhardt, Ingolf
dc.subject.dnb32 Biologie
dc.subject.rvkWD 5400
local.edoc.pages137
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II

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