Role sulfanu a posttranslačních modifikací v maturaci a funkčních parametrech kančích spermií

Ing. Zuzana Pilsová, DiS.

Disertační práce

The role of hydrogen sulfide and post-translational modifications in the maturation and functional parameters of boar spermatozoa

Anotace:

Sulfan (H₂S) je plynná signální molekula podílející se na regulaci řady buněčných procesů včetně redoxní rovnováhy, mitochondriální aktivity, funkce iontových kanálů a posttranslačních modifikací proteinů. Ve spermiích, které mají omezenou schopnost syntézy nových proteinů, představují posttranslační modifikace důležitý mechanismus regulace jejich funkčního stavu. Tato disertační práce byla zaměřena na objasnění role H₂S a proteinové persulfidace v maturaci a funkčních parametrech kančích spermií. Práce prokázala přítomnost proteinové persulfidace během jednotlivých fází maturace spermií a identifikovala persulfidované proteiny spojené zejména s energetickým metabolismem, strukturou bičíku a reprodukčními procesy. Výsledky dále ukázaly, že změny dostupnosti H₂S ovlivňují motilitu spermií během in vitro kapacitace a promítají se také do změn tyrosinové fosforylace proteinů. Současně bylo zjištěno, že inhibice syntézy H₂S pomocí AOAA má pouze přechodný charakter, což poukazuje na komplexní regulaci metabolismu H₂S ve spermiích. Součástí práce bylo také metodické zhodnocení přístupů používaných pro detekci kapacitace spermií. Bylo prokázáno, že spolehlivá interpretace molekulárních změn během kapacitace vyžaduje kombinaci více validačních metod. Získané výsledky ukazují, že H₂S představuje významný regulátor funkčního stavu spermií a že proteinová persulfidace může být jedním z mechanismů, kterými H₂S ovlivňuje motilitu a kapacitaci spermií. Práce zároveň přináší poznatky využitelné při optimalizaci metod asistované reprodukce a uchovávání inseminačních dávek.

Abstract:

Hydrogen sulfide (H₂S) is a gaseous signaling molecule involved in the regulation of numerous cellular processes, including redox balance, mitochondrial activity, ion channel function, and post-translational protein modifications. In spermatozoa, which possess a limited capacity for de novo protein synthesis, post-translational modifications represent an important mechanism regulating their functional state. This dissertation thesis was focused on elucidating the role of H₂S and protein persulfidation in the maturation and functional parameters of boar spermatozoa. The study demonstrated the presence of protein persulfidation throughout different stages of sperm maturation and identified persulfidated proteins associated mainly with energy metabolism, flagellar structure, and reproductive processes. The results further showed that changes in H₂S availability affect sperm motility during in vitro capacitation and are also reflected in alterations of protein tyrosine phosphorylation. At the same time, inhibition of H₂S synthesis using AOAA was found to be only transient, indicating the complex regulation of H₂S metabolism in spermatozoa. The thesis also included a methodological evaluation of approaches used for sperm capacitation assessment. The results demonstrated that reliable interpretation of molecular changes during capacitation requires a combination of multiple validation methods. Overall, the findings indicate that H₂S is an important regulator of sperm function and that protein persulfidation may be one of the mechanisms by which H₂S affects sperm motility and capacitation. The thesis also provides knowledge applicable to the optimization of assisted reproduction methods and semen preservation.

Klíčová slova

fosforylace, persulfidace, spermie, maturace, motilita, H₂S

Keywords

persulfidation, phosphorylation, spermatozoa, maturation, motility, H₂S

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: RNDr. Pavla Postlerová, Ph.D.
• Oponent: Michal Ješeta, externi, Katarína Michalková, Bc., externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Doktorský studijní program:
Vědy o zvířatech