Proteomic applications for studies of bull fertility

• Autor(a) principal: Viana, Arabela Guedes de Azevedo
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30380; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.651
• topic: Bovinos; Sêmen; Fecundidade; Proteomas; Proteinas; Fisiopatologia da Reprodução Animal

Durante a espermatogênese, o espermatozoide imaturo sofre uma série de mudanças morfológicas, e o núcleo é condensado para proteger o DNA. Assim, o espermatozoide aparentemente transcricionalmente silenciado depende exclusivamente dos fatores extracelulares para sua sobrevivência e funcionalidade. O plasma seminal (PS) é um fluido produzido pelas glândulas sexuais acessórias, epidídimos e testículos, e desempenha papéis cruciais no espermatozoide. Compreender a complexidade das proteínas seminais ainda é um desafio e abordagens proteômicas têm sido amplamente utilizadas para descrevê-las e indicar potenciais biomarcadores de fertilidade. Para investigar o proteoma seminal e sua relação com a fertilidade espermática em touros, aplicamos uma extensa e sistemática pesquisa bibliográfica, selecionando 71 e 29 estudos para revisão sistemática e meta-análise, respectivamente. Qualitativamente, a exposição a uma única proteína, como a osteopontina (OPN), proteína ligadora do espermatozoide (BSPs) e proteínas de ligação à heparina (HBPs), se associa positivamente com motilidade, capacitação e fertilização dos espermatozoides. Quantitativamente, nossa meta-análise revelou que as proteínas seminais melhoram os parâmetros espermáticos. BSPs e beta-defensina 126 atuam positivamente na proteção espermática quando as células foram coletadas do epidídimo por fluxo retrógrado e analisadas em condições de temperatura ambiente. As proteínas seminais totais melhoraram a motilidade e a qualidade dos espermatozoides Bos taurus coletados por vagina artificial, principalmente na presença de HBPs. Devido à diversidade de metodologias aplicadas nos estudos, os aspectos translacionais da pesquisa em PS devem ser levados em consideração para definir com precisão como as proteínas seminais podem ser aproveitadas para o avanço da biotecnologia reprodutiva. Então, sugerimos que estudos futuros avaliem proteínas intactas para averiguar suas funções biológicas. Para abordar esta questão, avaliamos as associações entre proteoformas seminais e o status de congelabilidade de sêmen. Empregamos a espectrometria de massa top-down para gerar o atlas de proteoformas de espermatozóides e PS de touros com baixa (BC; n = 6) e alta (AC; n = 9) congelabilidade do sêmen. As proteínas espermáticas e seminais foram fracionadas por cromatografia de exclusão de molecular (< 30 kDa), e analisadas por espectrometria de massa (operado no modo proteína intacta). Caracterizamos 299 e 267 proteoformas de espermatozoide e PS de touro, respectivamente; a maioria delas, truncado. Curiosamente, as duas proteínas que apresentaram maior número de proteoformas desempenham papéis opostos na regulação de cálcio intracelular, o peptídeo natriurético tipo c e a caltrina. Uma proteoforma truncada de beta-defensina 10 com ácido pirrolidona carboxílico no N-terminal foi identificada exclusivamente no PS de touros AC e, após futuras investigações, poderá ser apontada como um potencial biomarcador. Oito truncações de OPN, incluindo uma com um sítio de fosforilação da serina, foram expressos exclusivamente no SP de touros BC. Em relação às proteoformas espermáticas, descrevemos uma proteoforma acetilada da histona H2A tipo 1 e uma proteoforma de ligação à proteína c-Myc em touros BC, o que pode indicar uma deficiência na condensação do DNA e/ou atividade nuclear. Este primeiro atlas de proteoformas espermáticas e seminais dentre quaisquer outras espécies mostrou que o processamento pós- traducional pode definir atributos biológicos às proteínas e suas associações empíricas com a crio resistência espermática. Palavras-chave: Touro. Fertilidade. Plasma seminal. Proteínas. Proteoformas. Revisão sistemática. Meta-análise.