The extracellular matrix between the oocyte and zona pellucida (ZP) plays an important role in mammalian fertilization and preserves the specific environment of the perivitelline space (PVS) during the development of a preimplantation embryo after fertilization. In this study, we applied a highly sensitive luminescent protein dye, Lumitein™, to observe the hydrophobic status of proteins in oocytes and preimplantation embryos. Lumitein™ is widely used for detecting denatured proteins after sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. Lumitein™ fluorescence was detected primarily in the PVS and degenerated first polar body of fresh normal metaphase II (MII) oocytes but much less within the ZP and ooplasm, which suggested a hydrophobic PVS environment in the MII oocytes. Unexpectedly, abnormally-shaped fresh or aged oocytes showed stronger fluorescence in the PVS, which reflected oocyte quality. Interestingly, 10 h after fertilization, the fluorescent signal in the PVS temporarily increased in a patched pattern that appeared and then disappeared by the two-cell stage. After the two-cell stage, the decreased fluorescent signal was maintained throughout the development of the preimplantation embryo. These results suggest new protein dynamics in the PVS during the one-cell stage of the oocyte. Thus, cellular imaging of oocytes and preimplantation embryos using Lumitein™ provides new information on protein dynamics.

中文翻译：

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使用 Lumitein™ 对卵母细胞和植入前胚胎进行新的细胞成像：评估小鼠单细胞卵母细胞阶段卵母细胞质量和卵周间隙内蛋白质动力学的新信息

卵母细胞和透明带 (ZP) 之间的细胞外基质在哺乳动物受精中起着重要作用，并在受精后植入前胚胎的发育过程中保护卵周间隙 (PVS) 的特定环境。在这项研究中，我们应用了一种高度敏感的发光蛋白染料 Lumitein™ 来观察卵母细胞和植入前胚胎中蛋白质的疏水状态。Lumitein™ 广泛用于检测十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳后的变性蛋白质。Lumitein™ 荧光主要在新鲜正常中期 II (MII) 卵母细胞的 PVS 和退化的第一极体中检测到，但在 ZP 和卵质中检测到的很少，这表明 MII 卵母细胞中存在疏水性 PVS 环境。不料，异常形状的新鲜或老化卵母细胞在 PVS 中显示出更强的荧光，这反映了卵母细胞的质量。有趣的是，受精后 10 小时，PVS 中的荧光信号以修补模式暂时增加，在两细胞阶段出现然后消失。在两细胞阶段之后，在植入前胚胎的整个发育过程中都保持着降低的荧光信号。这些结果表明在卵母细胞的单细胞阶段 PVS 中存在新的蛋白质动力学。因此，使用 Lumitein™ 对卵母细胞和植入前胚胎进行细胞成像提供了有关蛋白质动力学的新信息。PVS 中的荧光信号以修补模式暂时增加，在两细胞阶段出现然后消失。在两细胞阶段之后，在植入前胚胎的整个发育过程中都保持着降低的荧光信号。这些结果表明在卵母细胞的单细胞阶段 PVS 中存在新的蛋白质动力学。因此，使用 Lumitein™ 对卵母细胞和植入前胚胎进行细胞成像提供了有关蛋白质动力学的新信息。PVS 中的荧光信号以修补模式暂时增加，在两细胞阶段出现然后消失。在两细胞阶段之后，在植入前胚胎的整个发育过程中都保持着降低的荧光信号。这些结果表明在卵母细胞的单细胞阶段 PVS 中存在新的蛋白质动力学。因此，使用 Lumitein™ 对卵母细胞和植入前胚胎进行细胞成像提供了有关蛋白质动力学的新信息。