Fosforylácia proteínov ako indikátor kapacitácie býčích gamét

Fosforylácia proteínov je posttranslačná modifikácia, ktorá je súčasťou mnohých regulačných mechanizmov rôznych bunkových procesov, ako sú napr. kontrola bunkového cyklu, prestavba cytoskeletu či modulácia výmeny iónov s vonkajším prostredím. Čerstvo ejakulované spermie, napriek tomu, že sú úplne diferencované a špecializované bunky, nie sú schopné oplodniť vajíčko. Po ejakulácii spermií sú nevyhnutné mnohé biofyzikálne a štrukturálne modifikácie vedúce k ich aktivácii, a tak k získaniu fertilizačnej schopnosti, v procese sumárne nazývanom kapacitácia. Tento biologický fenomén, pri ktorom dochádza v samičej reprodukčnej sústave k zvýšeniu pohyblivosti spermií a k zmenám proteínového zloženia ich plazmatickej membrány, je charakterizovaný zvýšenou fosforyláciou proteínov najmä na tyrozínových zvyškoch. Kapacitáciu spermií je možné navodiť v in vitro podmienkach prítomnosťou heparínu, ktorý stimuluje adenylát cyklázu katalyzujúcu vznik cAMP. Zvyšujúca sa intracelulárna koncentrácia cAMP reguluje metabolizmus proteínkinázy A (PKA), ktorá spúšťa fosforyláciu proteínov [1]. Súčasťou PKA signálnej dráhy je aktivácia tyrozínových kináz, ktorých prítomnosť bola pozorovaná v spermiách myší, potkanov, králikov, hovädzieho dobytka aj ľudí [2]. Po naviazaní aktivovaných spermií na zónu pellucidu vajíčka dochádza k akrozómovej reakcii (AR), ktorej podstatou je splynutie vonkajšej akrozómovej membrány s plazmatickou membránou spermie, následné odlúčenie celého akrozómu a odhalenie vnútornej akrozómovej membrány. Kapacitácia spermie je proces nevyhnutný pre následnú AR a schopnosť spermie oplodniť oocyt. Z hľadiska štúdia funkcie proteínov lokalizovaných na povrchu spermií je stanovenie kapacitačného stavu spermií dôležitou súčasťou fertilizačných experimentov. Cieľom práce bolo porovnať fosforylačné profily proteínov v ejakulovaných, kapacitovaných a akrozómovo reagovaných býčích spermiách elektroforetickou analýzou a následnou imunodetekciou s využitím monoklonálnej anti-fosfotyrozínovej protilátky, ktorá sa viaže len na peptidy s fosforylovanými tyrozínovými zvyškami.