Avaliação dos constituintes proteicos do plasma seminal e da membrana plasmática se espermatozóides e sua correlação com a fertilidade de garanhões

Abstract

The aim of this study was to investigate the seminal parameters, the expression of proteins in seminal plasma (SP) and plasma membrane (PM) correlating them with the fertility of Quarter Horses stallions (Experiment I); and characterize the proteome of SP and PM sperm by 2D electrophoresis and mass spectrometry (Experiment II). In Experiment I, three ejaculates from 10 fertile stallions and nine subfertile stallions were evaluated for kinetic parameters, plasma membrane integrity and acrosome and sperm chromatin. Proteins extracted from the SP and MP were submitted to 2D electrophoresis coupled to mass spectrometry (MALDI-TOF/TOF) and shotgun analysis (LC-ESIQTOF). Positive association of fertility with MT, MP, LIN and RAP was observed. A differential spot (28 kDa, pI 5.6) of SP showed higher expression in subfertile stallions. No difference in protein expression in PM among stallions was observed. In the shotgun analysis, 53 unique proteins in the SP of fertile stallions, as SPATA21, and 103 in subfertile stallions, as clusterin, were identified. In PM, 269 proteins were identified in animals with high fertility as SP-1, SMOK and PLC, and 167 unique proteins in subfertile stallions. In Experiment II, the SP and the extract of PM showed a predominance of polypeptides with molecular mass < 35 kDa. Ribosomal proteins were detected in both samples. Shotgun analysis identified 66 proteins in SP and 291 in the extract of PM; involved in the reproductive process such as kallikrein, SP-1, SP-2, Fn-2 and Fn-3, SPATA. In conclusion, the study of stallions with distinct conception rates allowed the identification of unique proteins of SP and PM and kinetic parameters related to fertility which may serve as basis for determination of fertility biomarkers in stallions. A number of PM proteins may originate from the SP and be related to sperm functionality and interaction between gametes. Although, the use of modern proteomic approach allowed the ...

O objetivo deste estudo foi investigar os parâmetros seminais, a expressão de proteínas do plasma seminal (PS) e da membrana plasmática (MP) correlacionando-os com a fertilidade de garanhões Quarto de Milha (Experimento I); e caracterizar o proteoma do PS e da MP de espermatozoides por eletroforese 2D e espectrometria de massas (Experimento II). No Experimento I, três ejaculados de 10 garanhões férteis e 9 garanhões subférteis foram avaliados quanto aos parâmetros de cinética, integridade de membrana plasmática e acrossomal e cromatina espermática. Proteínas do PS e extraídas da MP foram submetidas a eletroforese 2D e espectrometria de massas (MALDI-TOF/TOF) e análise shotgun (LC-ESIQTOF). Foi observada associação positiva da fertilidade com a MT, MP, LIN e RAP. Um spot diferencial (28 kDa; pI 5,6) do PS apresentou maior expressão em garanhões subférteis. Não foi observada diferença na expressão proteica na MP entre os garanhões. Na análise shotgun, foram identificadas 53 proteínas únicas no PS de garanhões férteis, como a SPATA21 e 103 nos garanhões subférteis, como a clusterina. Na MP, foram identificadas 269 proteínas em animais com alta fertilidade como a SP-1, SMOK e PLC, e 167 proteínas únicas em garanhões subférteis. No Experimento II, o PS e o extrato de MP apresentaram predominância de polipeptídeos com massa molecular < 35 kDa. Proteínas ribossomais foram detectadas nas duas amostras. A análise shotgun identificou 66 proteínas no PS e 291 no extrato de MP; envolvidas no processo reprodutivo como as kallikrein, SP-1, SP-2, Fn-2 e Fn-3, SPATA. Em conclusão, o estudo de garanhões com distintos índices de concepção permitiu a identificação de proteínas únicas do PS e da MP e de parâmetros de cinética espermática relacionados a fertilidade que podem servir como base para determinação de marcadores de fertilidade em garanhões. Uma série de proteínas da MP podem ser originárias do...