برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

مقایسه آنالیز فسفوپروتئوم اسپرم در مردان نرمواسپرمی و نابارور تراتواسپرمی



گروه تخصصی:  پزشکی

سازمان مجری:  پژوهشکده فنآوریهای نوین علوم پزشکی ابن سینا 

گروه پژوهشی: غدد تولید مثل

پژوهشگران: 
متولی زاده اردکانی علی (همکار طرح)
صادقی محمدرضا (همکار طرح)
امیرجنتی ناصر (همکار طرح)
کمالی کوروش (همکار طرح)
میفور آنا (همکار طرح)
قائم پناه زهرا (همکار طرح)
سوادی شیرازی الهام (همکار طرح)
جباری سپیده (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  زمستان 1390

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 22432020-021

نشانی سازمان مجری: تهران، بزرگراه شهید چمران، اوین، دانشگاه شهید بهشتی، انتهای بلوار داخل دانشگاه
 

چکیده:

در پستانداران، اسپرم بلافاصله پس از انزال قادر به بارور کردن تخمک نمی باشد. بنابراین باید تحت یک سری از تغییرات مولکولی و بیوشیمیایی قرار گرفته تا بتواند تخمک را بارور نماید. این تغییرات بیوشیمیایی و مولکولی ظرفیت یابی نامیده می شود. در طول ظرفیت یابی اسپرم، مسیرهای انتقال پیام فعال شده و در نهایت منجر به افزایش فسفریلاسیون پروتئین ها در باقیمانده های تیروزین می شوند. افزایش فسفریلاسیون در باقیمانده های تیروزین پروتئین ها در طول ظرفیت یابی منجر به افزایش تحرک اسپرم، برهم کنش آن با زونا پلوسیدا و شروع واکنش آکروزومی می شود. با توجه به اینکه پروتئین های فسفریله شده نقش مهمی را در جنبه های مختلف ظرفیت یابی اسپرم از قبیل افزایش تحرک، برهم کنش با زونا پلوسیدا و واکنش آکروزومی دارند، بنابراین شناسایی این فسفوپروتئین ها حائز اهمیت است. استفاده از الکتروفورز دو بعدی به همراه وسترن بلات، دیدگاهی را برای شناسایی پروتئین های درگیر در سیگنالهای سلولی فراهم می آورد. در این مطالعه ما دیدگاه فسفوپروتئومیکی را بکار گرفتیم تا الگوی فسفوپروتئوم اسپرم مردان بارور، نرمواسپرمی و نابارور تراتواسپرمی مراجعه کننده به مرکز درمان ناباروری ابن سینا را به منظور فهم بیشتر علت اختلال در عمکرد اسپرم افراد نابارور تراتواسپرمی بررسی کنیم. سلول های اسپرم جداسازی شده بر طبق پروتکل استاندارد لیز شده و پروتئین هایشان استخراج شد. SDS-PAGE، الکتروفورز دو بعدی به همراه وسترن بلات برای بررسی الگوی فسفریلاسیون تیروزین پروتئین های اسپرم به کار گرفته شدند. نتایج نشان داد که الگوی فسفریلاسیون تیروزین در گروه بارور و نرمواسپرمی شبیه به هم بوده ولی با گروه نابارور تراتواسپرمی متفاوت می باشد. همچنین شدت فسفریلاسیون تیروزین پروتئین های اسپرم افراد بارور و نرمواسپرمی در طول ظرفیت یابی نسبت به افراد تراتواسپرمی به مراتب بیشتر می باشد. در اسپرم ظرفیت یافته افراد بارور حدود 36 و در افراد نرمواسپرمی حدود 47 لکه پروتئینی فسفریله شده شناسایی شدند که این پروتئین ها در اسپرم ظرفیت یافته افراد تراتواسپرمی وجود نداشتند و یا سطح فسفریلاسیون تیروزین دراین افراد به قدری کم می باشد که با استفاده از روشهای ذکر شده قابل شناسایی نمی باشد. این نتایج پیشنهاد می کند که اختلال در فسفریلاسیون باقیمانده های تیروزین پروتئین های اسپرم افراد تراتواسپرمی می تواند مسوول اختلال در برهم کنش با زوناپلوسیدای تخمک و واکنش آکروزومی در طول ظرفیت یابی بوده و در نتیجه منجر به ناباروری گردد.



کلیدواژگان: فسفوپروتئوم، ظرفیت یابی، نرمواسپرمی، تراتواسپرمی، ناباروری مردان

 
 
Title:

Phosphoproteome analysis of sperm cell in normospermic and teratospermic men



Abstract:

Background: In mammalian system, spermatozoa are not able to fertilize the oocyte immediately upon ejaculation, thus they undergo a series of biochemical and molecular changes which is termed capacitation. During sperm capacitation, signal transduction pathways are activated which lead to protein tyrosine phosphorylation. Increase in protein tyrosine phosphorylation during capacitation lead to spermatozoa gain hyperactive motility, interact with zona pellucida (ZP) and undergo acrosome reaction. Since, tyrosine phosphorylated proteins has an important role in various aspects of sperm capacitation such as hyperactive motility, interaction with zona pellucida and acrosome reaction, identification of specific tyrosine phosphorylated proteins is very important. The use of two dimensional gel electrophoresis (2DE) coupled with western blotting provides an approach to analysis of proteins involved in cell signaling. In this study, we employed a phosphoproteomic approach to characterize the phosphoproteomic pattern in sperms isolated from fertile, normospermic and infertile teratospermic men referred to Avicenna Infertility Clinic in Tehran in order to further understand the etiology of dysfunction of spermatozoa from infertile teratospermic men.
Materials and Methods: Semen samples were collected and spermatozoa were isolated from seminal plasma and other contaminations such as WBC using percoll gradient centrifugation. Part of spermatozoa was then incubated for 6 h at 37oC in 3% Bovine Serum Albumin- supplemented Haḿs-F10 for capacitation. Total proteins of spermatozoa were extracted following standard protocol. To evaluate protein tyrosine phosphorylation pattern, SDS-PAGE coupled with western blotting with specific antibody against phosphorylated tyrosines before and after capacitation was performed. To characterize the phosphoproteome of sperm, we employed two dimensional gel electrophoresis coupled with western blotting.
Results: The results from SDS-PAGE and western blotting showed: 1) the phosphorylation pattern between the normospermic and fertile samples were be similar but were different from infertile teratospermic groups. 2) The intensity of protein tyrosine phosphorylation appears to have increased during capacitation in the fertile and normospermic groups relative to infertile teratospermic group. Our results from 2DE and western blotting showed that during capacitation, 47 proteins in spermatozoa from normospermic and 36 proteins in spermatozoa from fertile groups become phosphorylated but not or less in infertile teratospermic men.
Conclusion: These finding suggest that compromised sperm protein tyrosine phosphorylation in teratospermic men can potationally be responsible for diminished capacitation and low fertilization of success in this group.



Keyword(s): Phosphoproteome, Capacitation, Normospermia, Teratospermia, Male infertility