Estudo da proteína espermática EPPIN: aspectos celulares e estruturais

• Autor(a) principal: Santos, Natália Calixto Miranda
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/239632
• topic: Contracepção masculina; Espermatozoides; Motilidade espermática; Interação ligante-receptor; Modelagem molecular

Em um contexto global, aproximadamente metade das gestações anuais não são planejadas pelos casais, e em 50% dos casos culminam em aborto eletivo. Novas estratégias contraceptivas masculinas promoverão planejamento familiar e o compartilhamento da responsabilidade do controle de natalidade entre os parceiros. Eventos associados à função espermática, como a motilidade e a capacitação emergem como fontes de alvos para contracepção masculina não-hormonal. A proteína espermática EPPIN (Epididymal protease inhibitor), estruturada em dois domínios inibidores de protease (WFDC e Kunitz), atua como centro para interações proteína-proteína (IPPs) na superfície do espermatozoide. Por exemplo, a EPPIN interage com a proteína do plasma seminal SEMG1 (seminogenina-1), resultando na inibição temporária da motilidade espermática após a ejaculação. Além disso, pequenos compostos experimentais orgânicos, EP055 e EP012, ao interagir com a EPPIN promoveram a redução da motilidade espermática. Esses resultados elevaram a EPPIN a um dos mais promissores alvos farmacológicos para contracepção masculina. Estudos recentes identificaram as proteínas espermáticas AKAP4 (proteína âncora 4 da proteína quinase A) e GAPDHS (gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase) como novas potenciais parceiras da EPPIN, ampliando o leque de funções de suas IPPs. Entretanto, pouco se conhece sobre a distribuição e colocalização da EPPIN com a AKAP4 e GAPDHS durante a maturação espermática pós-testicular, além de ser pouco explorada do ponto de vista estrutural com potenciais ligantes endógenos ou exógenos. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi investigar potenciais IPPs da EPPIN e seus sítios de ligação passíveis de intervenção farmacológica, visando aplicações na contracepção masculina. Utilizando ensaios de imunofluorescência, observamos a presença da EPPIN, GAPDHS e AKAP4 no espermatozoide murino durante a maturação pós-testicular in vivo e in vitro. Observamos a colocalização da EPPIN e com a GAPDHS e AKAP4 essencialmente na peça intermediária e principal do flagelo do espermatozoide, indicando um potencial papel em eventos que governam a motilidade espermática. No estudo estrutural, aplicamos técnicas de modelagem molecular para explorar diferentes conformações da EPPIN. Apesar da baixa variação dos ângulos entre os domínios WFDC (N-terminal) e Kunitz (C-terminal), a EPPIN apresentou conformações abertas, intermediárias e fechadas bem definidas. Os ensaios de ancoragem molecular demonstraram que a conformações intermediárias apresentaram melhor acomodação do EP055 no sítio de ligação da EPPIN, ressaltando resíduos dos domínios WFDC e Kunitz na interface de contatos do complexo. Em conjunto, nosso estudo esclarece que a EPPIN e suas proteínas parceiras permanecem associadas ao espermatozoide durante seu percurso até a fertilização. Ainda, sugerimos que a estrutura da EPPIN apresenta estado conformacional favorável para a interação de ligantes em seu sítio de ligação, sustentando a hipótese de que essas proteínas e ligantes possuem papel essencial na fertilidade.