Transforming growth factor-Beta (TGF-ß)/SMAD sinyal yolağı ile übikütin proteazom sistemi arasındaki etkileşimin gelişmekte olan sıçan testis ve insan sperminde belirlenmesi

Abstract

Transforming Growth Faktör-ß ve Übikütin Proteazom Sistem (UPS) üyelerinin sıçan testisi ve insan sperminde farklı biyolojik fonksiyonlarının olduğu bilinmektedir. Bu çalışmanın ilk amacı gelişmekte olan sıçan testisinde TGF-ß/Smad sinyal yolağındaki proteinler ile UPS proteinlerinin postnatal sıçan testisinde hücresel lokalizasyonlarının belirlenmesi ve SMAD proteinleri ile UPS proteinleri arasındaki etkileşiminin belirlenmesidir. İkinci amaç ise, UPS proteinlerinden p97/VCP ve übikütinin fertil ve infertil bireylerde immünolokalizasyonunun ve sperm kalitesiyle olan ilişkisinin araştırılmasıdır. Postnatal 0, 5, 15, 30 ve 60 günlük sıçan testisleri üzerinde immunohistokimya ve immunofloresan teknikleri uygulandı. Ayrıca fertil ve infertil bireylerden alınan sperm örneklerine ise immünohistokimya teknikleri uygulandı.0 ve 5 günlük sıçan testisinde, TGF- ß/Smad sinyal yolağındaki proteinlerden (BMP2, BMP4, SMAD1, SMAD5, SMAD8, pSMAD 1/5/8) ile UPS proteinlerinin (p97/VCP, Übikütin, Jab1/CSN5) gonosit ve Sertoli hücrelerinde, 15, 30 ve 60 günlük sıçan testisinde ise bu proteinlerin spermatogonyum, spermatosit, spermatidlerde ve bu germ hücrelerine ek olarak intertisyal hücrelerde de ekspre olduğu gözlenmiştir. Testisde bu proteinlerin farklı hücrelerde farklı boyanma yoğunluğu gösterdiği ve de ekspresyonlarının 0. günden 5. güne doğru genel anlamda kademeli bir artış gösterdiği gözlemlenmiştir. p97/VCP ve SMAD1 proteinlerinin spermatogonya, Sertoli hücreleri ve spermatositlerde birlikte kolokalize olduğu bulunmuştur. İnsan sperminde ise p97/VCP ve übikütinin infertilite ve sperm kalitesi ile negatif korelasyon gösterdiği saptanmıştır.Sonuç olarak, postnatal sıçan testisindeki bazı SMAD proteinleri ve UPS proteinleri arasındaki etkileşimin bulunması, UPS?in BMP sinyal yolağını spermatogenez boyunca kontrol edebileceğini göstermektedir. Ayrıca fertil ve infertil bireylerin ubikütin ve p97/VCP immunoreaktivite yüzdeleri arasındaki fark ve bu yüzdelerle semen parametreleri arasındaki ilişki, ubikütin ve p97/VCP?nin erkek infertilitesini değerlendirmede bir belirteç olabileceğini göstermektedir. Anahtar kelimeler: TGF-ß, UPS, SMAD, Testis, Sperm, İnfertilite

Members of the Trasforming Growth Gactor Beta(TGF-ß) and Ubiquitin Proteasome System (UPS) family are known to have different biological functions during rat testicular and human sperm development. The first aim of the present study was to investigate the cellular localization of the members of TGF-ß/SMAD, the UPS proteins and to determine the interaction of SMADs and UPS proteins in the postnatal rat testis. The second aim of the present study was to investigate the immunolocalization of p97/VCP and ubiquitin in fertil and infertil men and to find out the relationship between expression of these proteins and sperm quality.Testicular tissues from 0, 5, 15, 30 and 60-day-old rats were examined by immunohistochemistry and immunofluorescence. Additionally, human sperm smears were examined by immunohistochemistry.In 0 and 5-day-old rat testis, the member of the TGF-ß/SMAD proteins (BMP2, BMP4, SMAD1, SMAD5, SMAD8, pSMAD 1/5/8) and UPS proteins (p97/VCP, übikütin, Jab1/CSN5) were mainly expressed in gonocytes and Sertoli cells. In 15-, 30- and 60-day-old rat these proteins expressed in spermatogonia, spermatocytes, spermatids and Leydig cells. p97/VCP and SMAD1 proteins were overlapped in spermatogonia, Sertoli cells, and spermatocytes. Immunoexpression of p97/VCP and ubiquitin was negatively correlated with infertility and the sperm quality in human.The interaction between some of SMAD proteins and p97/VCP in the postnatal sıçan testis suggests that UPS may play important roles in mediating BMP signaling during spermatogenesis. Additionally, the differences between the percentages of ubiquitin and p97/VCP immunoreactivity in fertile and infertile and the relationship between these percentages and semen parameters indicate that ubiquitin and p97/VCP may be a marker to evaluate the male fertility.Key words: TGF-ß, UPS, SMAD, Testis, Sperm, Infertility