从相遇到结合，精子与卵子之间要经历许多复杂的相互作用。在卵子受精之前，精子首先需要与名为“透明带”的卵子外层结构结合，并穿过它进入卵子。但在经过数十年研究之后，这一过程背后的生物学机制仍然悬而未决。而最近，终于有研究者在《细胞生物学期刊》（The Journal of Cell Biology）上发表论文，首次确定了精子究竟依靠结合哪种蛋白质来穿过透明带。
透明带的作用是保护卵子，并在受精卵着床之前保护早期胚胎。透明带的结构似乎非常简单——人类的卵子透明带上共有4种糖蛋白，而小鼠只有3种。但研究者一直不知道精子会与透明带上的哪种糖蛋白结合，不过他们也逐渐把目标锁定在了ZP2和ZP3这两种糖蛋白上。
美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所的学者朱利恩·迪恩（Jurrien Dean）和他的同事们打算一探究竟。他们利用基因工程手段让小鼠的卵子表达各种人类和小鼠透明带糖蛋白的组合。研究者发现，如果透明带上没有表达ZP2，小鼠的精子就不会与透明带结合，缺乏ZP2的雌鼠也不会受孕。研究者还发现，如果ZP2蛋白质端点上缺失了某个特殊结构，精子也不会与卵子结合。这一新发现与先前的研究结果一致——过去曾有研究者发现，卵子在受精后会释放出一种酶，切掉那个位于ZP2端点上的特殊结构，阻止其他精子再与透明带结合。
精子（蓝色）与对照组卵子结合 （左图），但不会与缺少ZP2糖蛋白的卵子结合（右图）。图片来自：Eurekalert
研究小组还用人类的精子与表达了人类透明带糖蛋白的小鼠卵子进行了测试。结果发现，如果小鼠透明带上携带有人类ZP2，那么人类精子就会与它结合；但如果它上面携带的是人类ZP3蛋白，人类精子就不会结合。这一结果再次验证了ZP2在受精过程中的重要性。
