Proteinový a glykoproteinový profil semenné plazmy jako marker fertility

Michaela Hromadová

Master's thesis

Protein and glycoprotein profiles of seminal plasma as a marker of fertility

Abstract:

Semenná plazma představuje vysoce komplexní tekutinu, která je produktem samčích přídatných pohlavních žláz. Jedná se o nebuněčnou složku ejakulátu, jejíž hlavní funkce spočívá ve vytváření vhodného prostředí pro spermie. Semenná plazma je velmi bohatá na proteiny, které jsou výrazně glykosylovány. Řada těchto proteinů má schopnost přímo či nepřímo asociovat se spermiemi, a má tak klíčový vliv na interakci mezi spermií a oocytem. Zastoupení proteinů a sacharidových struktur na jejich povrchu by tak mohlo odrážet parametry ejakulátu a fertilitu pacientů podstupujících léčbu neplodnosti. Cílem práce bylo sledování změn v glykoproteinovém profilu semenné plazmy mužů s různým spermiogramem pomocí vybraných lektinů (ConA, MAA, SNA a UEA). U těchto pacientů bylo také sledováno množství nejvíce zastoupeného epididymálního proteinu clusterinu pomocí specifické protilátky. U vybraných glykoproteinů byla odhadnuta jejich přibližná molekulová hmotnost. Mezi jednotlivými vzorky normozoospermiků, astenozoospermiků a oligozoospermiků nebyl nalezen žádný statisticky významný rozdíl v glykoproteinovém profilu, což připisujeme extrémní míře intraindividuální i interindividuální variability složení semenné plazmy. Glykoproteinový profil byl velmi podobný v případě detekce ConA a SNA, předpokládáme tedy, že oba lektiny reagovaly s identickými proteiny. Všechny použité lektiny vykazovaly reaktivitu s glykoproteinem o molekulové hmotnosti cca 40 kDa, který zřejmě odpovídá proteinu AZGP1 (human zinc-alpha-2 glycoprotein). Také v množství clusterinu jsme mezi vzorky normozoospermiků, astenozoospermiků a oligozoospermiků nenašli žádné statisticky významné rozdíly. Výrazně nižší množství clusterinu jsme však ve srovnání s normozoospermikem zaznamenali u pacientů s azoospermií a kryptozoospermií. Na základě těchto dat se lze domnívat, že clusterin by mohl být vhodným markerem pro diagnostiku kryptozoospermie, azoospermie a jejích subtypů. Vzhledem k tomu, že jsme však nepozorovali žádný významný rozdíl mezi množstvím clusterinu u pacientů s obstrukční a neobstrukční azoospermií, můžeme předpokládat, že clusterin nepředstavuje vhodný marker pro rozlišení těchto dvou typů azoospermie.

Abstract:

Seminal plasma is a highly complex fluid secreted by the male accessory sex glands. It is a non-cellular component of semen and its main role is creating a suitable environment for spermatozoa. Seminal plasma is very rich in proteins that are highly glycosylated. Many of these proteins can directly or indirectly associate with spermatozoa and thus have a key role in sperm-oocyte interactions. The presence of these proteins and their carbohydrate modifications in seminal plasma is likely to reflect the seminal parameters and fertility of patients undergoing fertility treatment. The aim of this study was to investigate changes in the glycoprotein profile in the seminal plasma of men with various seminal parameters using selected lectins (ConA, MAA, SNA and UEA). For these patients we also measured the amount of clusterin, which is the most abundant epididymal protein, using a specific antibody. For selected glycoproteins, we calculated their approximate molecular weight. Regarding the glycoprotein profile, we did not find any statistically significant difference between the seminal plasma of men with various seminal parameters (normozoospermia, asthenozoospermia, oligozoospermia), probably due to the extreme intra- and inter-individual variability in the glycoprotein content of seminal plasma. The glycoprotein profile was very similar for ConA and SNA detection, suggesting a reactivity of these lectins with identical proteins. All lectins used in this study showed reactivity with 40 kDa glycoprotein, probably corresponding to AZGP1 (human zinc-alpha-2 glycoprotein). In the amount of clusterin we did not find any statistically significant difference between the seminal plasma of men with various seminal parameters (normozoospermia, asthenozoospermia, oligozoospermia) either. However, we observed a considerably lower amount of clusterin in patients with azoospermia and cryptozoospermia, compared to normozoospermic sample. Based on these data we conclude that clusterin represents a useful protein marker for diagnosing cryptozoospermia, azoospermia and their subtypes. Given that we did not find any significant difference in the amount of clusterin in the samples with obstructive and non-obstructive azoospermia, we can conclude that clusterin is probably not a suitable marker for distinguishing between these two azoospermia subtypes.

Keywords

lektiny, clusterin, azoospermie, glykoproteiny

Keywords

glycoproteins, lectins, clusterin, azoospermia

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Pavla Postlerová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Biotechnology / Reproduction Biotechnology