Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Umbau von Lipidflößen während der In-vitro-Kapazitation und Akrosomreaktion von Widderspermien

Carmen Colas, Rosaura Perez-Pe, Adriana Casao, Mario Ollero, Lucia Calleja, Margarita Gallego, Teresa Muiño-Blanco und Jose A Cebrian-Perez

Hintergrund: Lipid Rafts werden oft als Detergenz-resistente Mikrodomänen (DRMs) bezeichnet. Wir berichten zum ersten Mal über das Vorhandensein von zwei Lipid Raft-Markern, Caveolin-1 und Gangliosid GM1, auf der Oberfläche von Widderspermien und die Auswirkungen der In-vitro-Kapazitation und Akrosomreaktion auf diese Markerverteilungen, den Proteingehalt und die Lipidzusammensetzung von DRM- und Nicht-DRM-Fraktionen.

Methoden: Caveolin-1 und Gangliosid GM1 wurden durch immunzytochemische bzw. Fluoreszenzanalyse nachgewiesen. DRM- und Nicht-DRM-Fraktionen wurden durch einen OptiPrepTM-Dichtegradienten getrennt. Cholesterin wurde durch Fluorometrie, GM1 durch Peroxidasereaktion, Proteingehalt durch Spektrophotometrie und Fettsäureprofilierung durch Gaschromatographie bestimmt.

Ergebnisse: Caveolin-1 wurde am Akrosom von 59,2 ± 4,3 % frischen Spermien nachgewiesen, und der Anteil gefärbter Zellen nahm nach der Kapazitation zu (P<0,05). GM1 wurde am Postakrosom und am Schwanz aller Spermien nachgewiesen, und nach der Kapazitation wurde keine Veränderung festgestellt. Cholesterin und GM1 wurden entlang des gesamten Gradienten verteilt, mit einem Höhepunkt in den DRM-Fraktionen. In den DRM-Fraktionen wurde ein höherer Anteil (P<0,001) gesättigter Fettsäuren gefunden, was durch den Unsättigungsindex und ein höheres Lipid/Protein-Verhältnis bestätigt wurde. In vitro-Kapazitation induzierte eine Abnahme des Gehalts gesättigter Fettsäuren sowohl in den DRM-Fraktionen (P<0,001) als auch in den Nicht-DRM-Fraktionen (P<0,01). Nach der Akrosomreaktion wurden die mehrfach ungesättigten Fettsäuren in den DRMs aufgenommen. Alle Behandlungen führen zu einem niedrigeren Cholesterin- und Proteingehalt in DRM- (P<0,01) und Nicht-DRM-Fraktionen (P<0,001) sowie einem höheren GM1-Gehalt in DRMs (P<0,05). Schlussfolgerungen: Lipid-Raft-ähnliche Mikrodomänen wurden in einem diskreten Bereich des Gradienten isoliert. Ihr hoher Gehalt an gesättigten Fettsäuren sorgt für eine hochgeordnete Umgebung. Ihre Zusammensetzung wird während der Kapazitation und Akrosomreaktion in vitro verändert.
Allgemeine Bedeutung: Diese Ergebnisse stellen die erste Charakterisierung von DRM von Widdersperma dar und können zu einem besseren Verständnis des Mechanismus der Spermienbefruchtungspotenzialakquisition beitragen.