Dieses Projekt konzentriert sich auf die Struktur und Funktion der Oligosaccharideinheiten der Zona pellucida (mZP) der Maus und darauf, wie diese extrazelluläre Glykokalyx, die die Eizelle umgibt, mit komplementären Molekülen auf der Oberfläche der Spermatozoen interagiert. Bisherige Erkenntnisse deuten stark darauf hin, dass die Spermienbindungsaktivität von mZP mit seinem Oligosaccharidanteil zusammenhängt. Jüngste Studien im Labor des Antragstellers haben erstmals das Vorhandensein von N-verknüpften Polylactosaminylglykanen und einem O-verknüpften Trisaccharid nachgewiesen, von denen angenommen wird, dass sie eine wichtige Rolle bei der Erkennung und Bindung von Spermien an Eier spielen. Um die Bioaktivität dieser Oligosaccharide zu bewerten, verfolgt der Vorschlag fünf spezifische Ziele: (1) Reinigung von mZP2 und mZP3 und anschließende Spaltung und Radiomarkierung der N-gebundenen Glykane und des O-gebundenen Trisaccharids, (2) Bewertung der funktionellen Rolle der radiomarkierten N-gebundenen und O-gebundenen Glykane bei der Erkennung und Bindung von Spermieneiern, (3) Isolierung und chemische Charakterisierung funktioneller N-gebundener Glykane, (4) die Synthese des O-gebundenen Trisaccharids, die Untersuchung seiner Funktion und des Mechanismus, der der Bildung des Antigen-Trisaccharid-Komplexes auf der Spermienoberfläche zugrunde liegt, und (5) die Identifizierung und chemische Charakterisierung der Plasmamembranproteine (PM) von Mäusespermien, die von den N- und/oder O-gebundenen Glykanen erkannt werden. Nach Abschluss dieser Studie wird dies der erste veröffentlichte Bericht über die Struktur-Funktions-Vielfalt von sowohl N- als auch O-gebundenen Oligosacchariden sein. Nachdem die komplementären Moleküle (d. h. die bioaktiven Glykane auf den ZP-Glykoproteinen und die komplementären Rezeptoren auf dem Spermien-PM) in dem ausgewählten Stamm von Versuchsmäusen identifiziert wurden, wird es möglich sein, die Frage nach den Beziehungen zwischen den Arten und innerhalb der Arten während der Interaktionen der gegensätzlichen Gameten zu beantworten. Insgesamt werden diese Studien unser Verständnis des Mechanismus der Interaktion zwischen Spermien und Eiern und der Befruchtung in der Maus verbessern und die notwendigen Informationen für die Regulierung der Befruchtungsprozesse in anderen Spezies, einschließlich des Menschen, liefern.