Isolation and study of proteins with zona pellucida binding activity

Abstract

Vazba spermie na vajíčko je zprostředkována komplementárními molekulami na povrchu obou gamet a zahrnuje interakci proteinových receptorů spermie se sacharidovými strukturami zona pellucida (ZP). Ukázalo se, že do interakce spermie se ZP je zapojeno mnoho proteinových receptorů a potenciální primární receptory spermie pro vazbu na glykoproteiny ZP byly zkoumány u různých savců. Většina proteinů spermie, u kterých byla zjištěna vazebná aktivita se ZP, patří k proteinům plazmatické membrány. Nicméně přesné metody pro izolaci membránových proteinů spermie nejsou doposud standardizovány. Tato práce je zaměřena na využití různých izolačních protokolů, které vedou k získání extraktů odlišného proteinového složení. Dále jsou zahrnuty dva možné přístupy pro odhalení nových potenciálních vazebných receptorů spermií pro primární vazbu se ZP a jejich identifikace. Proteiny z ejakulovaných a in vitro kapacitovaných kančích spermií byly izolovány za použití různých extrakčních postupů: Triton X-100, Triton X-114, kyselina octová, dodecylsulfát sodný (SDS), N-oktyl-β-D-glukopyranosid (OBG), rehydratační pufr (RHB) a nakonec extrakcí pomocí zmrazení a následného tání. Tyto proteinové extrakty byly charakterizovány pomocí 1-D a 2-D proteinových profilů, barvením na glykoproteiny a substrátovými zymografickými...

Binding of sperm to the oocyte is mediated by complementary molecules on the surface of both gametes and involves the interaction of sperm protein receptors with the zona pellucida (ZP) saccharide structures. It has been shown that many proteins receptors are involved in the sperm-ZP interaction, and potential primary sperm receptors for ZP glycoproteins have been investigated in various mammals. The majority of proteins with identified sperm-ZP binding activity belong to the plasma membrane proteins. However, the exact methods for isolation of sperm membrane proteins are still to be standardized. This study is focused on investigating how employment of various isolation protocols leads to acquisition of various protein mixtures. Further in the work, two possible approaches towards identification of potential ZP-binding partners are implemented, in order to disclose novel primary ZP-binding receptor candidates. Sperm proteins of ejaculated and in vitro capacitated boar sperms were isolated by: Triton X-100, Triton X-114, acetic acid, sodium dodecyl sulphate (SDS), N-octyl-β-D- glucopyranoside (OBG), rehydration buffer (RHB), and finally by freezing-thawing extraction and they were characterized by 1-D, 2-D protein profiles, glycoprotein staining and substrate zymographic methods. The results have...