Degradace DQH povrchového proteinu kančích spermií během in vitro kapacitace

Bc. Kateřina Havlíková

Master's thesis

Degradation of boar DQH sperm surface protein during in vitro capacitation

Abstract:

Spermie na své cestě k vajíčku musí projít kapacitačními změnami, aby jej byla schopna oplodnit. Během kapacitace dochází k dramatickým změnám nejen uvnitř spermatické buňky, ale především na jejím povrchu. Prvním krokem kapacitace je odstranění proteinového obalu, který spermie získává během svého vývoje v samčím pohlavním traktu. Mezi proteiny, které jsou vázány na povrch kančí spermie během ejakulace, patří i DQH protein, jakožto protein semenné plazmy. Tyto proteiny slouží jako dekapacitační faktory a většina z nich během kapacitace mizí z povrchu spermie. Cílem práce bylo zjistit, zda je DQH protein během kapacitace degradován a zda do jeho degradace je zapojen ubiquitin-proteasomový systém.Byla provedena detekce DQH proteinu v extraktech spermií po in vitro kapacitaci v nemodifikovaném médiu a v médiu s přídavkem inhibitoru proteasomu (MG-132) a inhibitoru enzymu aktivujícího ubiquitin (PYR-41). Denzitometrické hodnocení ukázalo výrazný úbytek proteinu po kapacitaci, přičemž nebyl nalezen signifikantní rozdíl v množství DQH proteinu ve spermiích kapacitovaných v nemodifikované i modifikovaném médiu. Pomocí imunofluorescenční mikroskopie byla zjištěna přítomnost DQH proteinu po celé hlavičce ejakulované spermie a ztráta proteinu během in vitro kapacitace. Po kapacitaci nebyl nalezen rozdíl v detekci DQH proteinu u spermií kapacitovaných v médiu s inhibitory a kapacitovanými v nemodifikovaném médiu. Z našich výsledků vyplývá, že se ubiquitin-proteasomový systém pravděpodobně nepodílí na degradaci DQH proteinu během kapacitace kančích spermií, ale že je protein z povrchu spermie odstraňován jiným způsobem. Došli jsem k závěru, že je protein DQH vyvazován z povrchu spermie v oviduktu samice za pomoci glykosaminglykanů.

Abstract:

The sperm on its way to the egg must undergo a capacitation changes to fertilize it. During capacitation, dramatic changes occur not only within the sperm cell but mainly on its surface. The first step in capacitation is to remove the protein coating that sperm acquires during its development in the male reproductive tract. Proteins bound to the surface of boar spermatozoa during ejaculation include the DQH protein as a seminal plasma protein. These proteins serve as decapacitation factors and most of them disappear from the sperm surface during capacitation. The aim of the study was to determine whether DQH protein is degraded during sperm capacitation and ubiquitin-proteasome system is involved in its degradation.Detection of DQH protein in sperm extracts after in vitro capacitation in unmodified medium and in medium supplemented with a proteasome inhibitor (MG-132) and inhibitor of ubiquitin-activating enzyme (PYR-41) was performed. The densitometric evaluation showed significant protein loss after capacitation, with no significant difference in the amount of DQH protein in spermatozoa capacitated in both unmodified and modified media. By immunofluorescent microscopy, the presence of the DQH protein was found at the entire of ejaculated sperm head and the loss of protein during in vitro capacitation. After capacitation, no difference was found in the detection of DQH protein in capacitated spermatozoa with inhibitors and capacitated in the unmodified medium. Our results suggest that the ubiquitin-proteasome system is not likely to be involved in the degradation of the DQH protein during boar sperm capacitation but is removed from the sperm surface in the different way.We conclude that the DQH protein is bound from the sperm surface by oviducts the female reservoir with glycosaminoglycans.

Keywords

spermie, kapacitace, imunolokalizace, Western blot

Keywords

capacitation, immunolocalization, Western blot, sperm

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Mgr. Markéta Sedmíková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Biotechnology / Reproduction Biotechnology