Gelatinases of Extracellular Matrix of Human Oocyte-Cumulus Complex

사람 난자-난구 복합체 ECM의 Gelatinase

When mammalian oocytes undergo maturation, cumulus cells surrounding the oocyte exhibit remodeling of their structure known as cumulus expansion. Many molecules including hyaluronic acid participate in this remodeling. The present study aimed to investigate a possible existence of matrix metalloproteinases(MMPs) in the extracellular matrix(ECM) of human oocyte-cumulus complex. ECM was extracted from the human oocyte-cumulus complex. Gelatin gel zymogram of ECM exhibited 7 gelatinases having molecular weight of 300kDa, 240kDa, 200kDa, 180kDa, 116kDa, 97kDa, and 84kDa. This gelatinase profile was very different from that of ovarian mural granulosa cell extract or white blood cell extract, indicating that the oocyte-cumulus complex donating ECM was free from other than cumulus cells. When ethylenediaminetetraacetic acid or 1', 10'-phenanthroline was added to the reaction buffer during zymographic development, almost gelatinase activities were abolished, suggesting that they were MMPs. Following incubation of ECM in the presence of aminophenylmercuric acetate, an activator of proMMPs, 4 gelatinases of 240kDa, 180kDa, 97kDa, and 84kDa disappeared with the concomitant appearance of 80kDa, 65kDa, and 60kDa gelatinases. Based upon these observation, it is suggested that ECM of the human oocyte-cumulus complex consists of gelatinases, presumed to be MMP-2 and MMP-9 isoforms.

포유동물의 난포내 난자의 성숙 시에는 난자를 둘러싸고 있는 난구세포의 확장 현상이 일어나는데 이 현상에는 hyaluronic acid 뿐만 아니라 다른 성분도 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 조직 재구성 과정에서 중요한 역할을 하는 matrix metalloproteinase(MMP)가 사람의 성숙한 난자-난구 복합체의 extracellular matrix(ECM)에 존재하는지의 여부를 알아보고자 하였다. 체외수정 시술 시에 얻어지는 사람의 난자-난구 복합체를 재료로 zymography와 western blotting 방법으로 조사한 결과 난자-난구 복합체의 ECM에는 300kDa, 240kDa, 200kDa, 180kDa, 116kDa, 97kDa, 그리고 84kDa의 분자량을 갖는 적어도 7종류의 gelatinase들이 존재하는 것이 관찰되었다. 이들 gelatinase가 MMP인지를 확인하기 위해 zymography 동안에 ethylenediaminetetraacetic acid 혹은 phenanthroline 등의 MMP 억제제를 처리한 결과 7종류 모두의 gelatinase 효소활성이 사라졌다. 또한 MMP의 활성제인 aminophenylmercuric acetate를 zymography를 시행하기 전에 ECM에 처리한 결과 200kDa, 180kDa, 97kDa, 84kDa의 gelatinase활성이 사라지고, 대신에 80kDa, 65kDa, 60kDa의 분자량을 갖는 새로운 gelatinase 단백질의 효소활성이 나타났다. 이로 미루어 사람 난자-난구 복합체의 ECM에는 여러 종류의 gelatinase들이 있으며 이들 중 일부는 MMP-2와 MMP-9의 동위효소들인 것으로 여겨진다.