Cascadas de señalización involucradas en la capacitación del espermatozoide de mamífero : participación de quinasas y fosfatasas

• Autores: Battistone, María Agustina
• Año de publicación: 2015
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Da Ros, Vanina G.; Roguin, Leonor; Cuasnicú, Patricia S.; Palaoro, Luis; Lustig, Livia; Cigorraga, Selva
• Materia: Espermatozoide; Capacitación; Fosforilación; Mamíferos; Humanos; Ciencia de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Mammalian ejaculated sperm become able to fertilize an egg only after they undergo the\ncapacitation process that occurs in the female reproductive tract and leads to an increase\nin protein tyrosine (Tyr) phosphorylation, the occurrence of the acrosome reaction and the\ndevelopment of hyperactivation. The main aim of this Thesis has been to investigate the\nmolecular mechanisms involved in the different signaling pathways leading to sperm\ncapacitation in mammals. Results revealed the involvement of both PKA activation and\nserine/threonine phosphatase down-regulation by Src family Tyr kinases in functional\nsperm capacitation, and provided convincing evidence that early PKA-dependent\nphosphorylation is the convergent regulatory point between these signaling pathways.\nMoreover, our observations supported that Tyr kinase PYK2, regulated by calcium, is the\nresponsible of integrating different signaling events between PKA-mediated- and Tyr\nphosphorylations and, it is required for achieving functional capacitation. Considering that\ncapacitation involves the release of ?decapacitating factors? among which is CRISP1\n(Cysteine Rich Secretory Protein 1), an epididymal protein identified by our group, we next\nstudied the signaling cascades involved in the regulation of capacitation by CRISP1. Our\nresults, using purified CRISP1 and CRISP1-knockout mice, indicated that this protein\ninhibits the two principal sperm calcium channels, regulating in this way the capacitation\nprocess and hyperactivation. Altogether, our observations contribute to a better\nunderstanding of the mechanisms leading to the acquisition of sperm fertilizing ability as\nwell as to the development of new pharmacological tools for fertility regulation and\ntreatment of human infertility.
Fil: Battistone, María Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
Los espermatozoides de mamífero son capaces de fertilizar a un ovocito sólo luego de\nsufrir el proceso de ?capacitación? que ocurre en el tracto femenino y que tiene como\nconsecuencia un aumento en la fosforilación de proteínas en tirosina (Tyr), la ocurrencia\nde la reacción acrosomal y el desarrollo de la hiperactividad. El objetivo de esta Tesis\nDoctoral ha sido estudiar los mecanismos moleculares involucrados en las cascadas de\nseñalización conducentes a la capacitación del espermatozoide de mamífero. Los\nresultados obtenidos indican que la capacitación implica la activación de PKA y la\ninactivación de serina/treonina fosfatasas a través de Tyr quinasas de la familia de Src,\nvías que convergen tempranamente a nivel de la fosforilación de los sustratos de PKA.\nNuestros resultados también demuestran que la Tyr quinasa PYK2, regulada por calcio,\nsería la responsable de integrar distintas señales río abajo de PKA, conducentes tanto a\nla fosforilación en Tyr como al estado funcional del espermatozoide. Considerando que la\ncapacitación requiere la liberación de ?factores decapacitantes? entre los cuales se\nencuentra la proteína epididimaria CRISP1 (Cysteine Rich Secretory Protein 1)\nidentificada por nuestro grupo, estudiamos las vías de señalización por las cuales esta\nproteína regula la capacitación. Nuestros resultados utilizando CRISP1 purificada y\nratones ?knockout? para dicha proteína desarrollados en el laboratorio, muestran que\nCRISP1 inhibe los principales canales de calcio presentes en el espermatozoide de\nmamífero, regulando la capacitación y el desarrollo de la hiperactividad. En conjunto,\nestos estudios contribuyen al esclarecimiento de los mecanismos moleculares por los\ncuales los espermatozoides adquieren su capacidad fertilizante y al futuro desarrollo de\nmétodos de regulación de la fertilidad y tratamiento de la infertilidad humana.
Biología Celular
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Farmacia y Bioquímica