Úloha vybraných proteinů při kapacitaci a akrozomální reakci kančích spermií.

Bc. Jana Krajčírová

Master's thesis

The role of selected proteins in boar sperm capacitation and acrosomal reaction.

Abstract:

Diplomová práce byla zacílena na úlohu vybraných proteinů kančích spermií při procesu kapacitace a akrozomální reakce. Zvoleným proteinem se stal sulfan produkující enzym cystathionin‑γ‑lyáza (CSE). Tento enzym spolu s cystathionin‑β‑syntázou (CBS) a 3‑merkaptopyruvát sulfurtransferázou (3‑MST) syntetizuje intracelulární sulfan (H2S). H2S je plynná signální molekula, která se vyskytuje i v savčím organismu. Sulfan zajišťuje v různých orgánových soustavách mnoho fyziologických procesů. Sulfan byl popsán i v reprodukční soustavě, kde se zapojuje i do procesu kapacitace spermií. Cílem teoretické části práce bylo shrnutí obecných poznatků o spermiogenezi a následných dějích, které vedou k procesu oplození. Práce byla zacílená na kapacitaci a akrozomální reakci u spermií savců. Literární rešerše dále pojednává o sulfanu a o enzymech, které tuto molekulu produkují. Praktická část byla zaměřena na detekci přítomnosti sulfan produkujícího enzymu CSE v kančích spermiích. Vzorky byly získávány z komerčně dostupných inseminačních dávek. Exprese CSE byla sledována pomocí specifických protilátek. Lokalizace a exprese tohoto enzymu byla detekována pomocí metody Western blot a nepřímé imunofluorescence s využitím fluorescenční a konfokální mikroskopie. Přítomnost CSE byla v kančích spermiích prokázána. Metody, které byly použity, prokázaly, že výskyt tohoto enzymu se během kapacitace a akrozomální reakce snižuje.

Abstract:

The thesis focused on the role of selected proteins of boar sperm in the process of capacitation and acrosome reaction. The selected protein was the sulphan‑producing enzyme cystathionine‑γ‑lyase (CSE). This enzyme, together with cystathionine-β‑synthase (CBS) and 3‑mercaptopyruvate sulphurtransferase (3‑MST), synthesizes intracellular sulphan (H2S). H2S is a gaseous signaling molecule that is also found in mammalian organisms. H2S provides many physiological processes in various organ systems. H2S has also been described in the reproductive system, where it is involved in the process of sperm capacitation. The aim of the theoretical part of the thesis was to summarize the general knowledge about spermatogenesis and the subsequent events that lead to the fertilization process. The work was focused on capacitation and the acrosome reaction in mammalian spermatozoa. The literature search further discusses H2S and the enzymes that produce this molecule. The practical part was focused on the detection of the presence of the sulfan‑producing enzyme CSE in boar spermatozoa. Samples were obtained from commercially available insemination doses. CSE expression was monitored using specific antibody. The localization and expression of this enzyme was detected by Western blot and indirect immunofluorescence using epifluorescent and confocal microscopy. The presence of CSE in boar spermatozoa was proven. The used methods showed that the occurence of this enzyme decreases during capacitation and acrosome reaction.

Keywords

spermie, kapacitace, akrozomální reakce, enzymy, sulfan, CSE

Keywords

sperm, capacitation, acrosomal reaction, enzymes, H2S, CSE

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 16. 5. 2023
• Supervisor: prof. Ing. Mgr. Markéta Sedmíková, Ph.D.
• Reader: Lucie Tůmová, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Biotechnology / Biotechnology and Animal Breeding