Proteins of the canine seminal plasma / Proteínas do plasma seminal canino

Studies have been performed to identify the proteins present in canine seminal plasma (SP) and relate them to sperm quality as well as to discover molecular markers of reproductive tract diseases. There is evidence that heparin-binding proteins, zinc-binding proteins, and lactoferrin as well as the matrix metalloproteinase, superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase enzymes are associated with canine sperm quality. Other studies indicate that prolactin and enzymes like arginine esterase, acid phosphatase, and alkaline phosphatase could be successfully used as biomarkers of reproductive disorders. Thus, the present literature review aims to address aspects related to proteins of the canine SP, their influence on fertility, and their importance as biomarkers of reproductive disorders.(AU)

Pesquisas têm sido realizadas para identificar as proteínas presentes no plasma seminal canino, com o intuito de relacioná-las com a qualidade espermática, bem como buscar por marcadores moleculares de patologias do trato reprodutivo. Há evidências de que as proteínas ligadoras de heparina, ligadoras de zinco, a lactoferrina, bem como as enzimas matrix metalloproteinase, superoxide dismutase, catalase e a glutationa peroxidase estão relacionadas com a qualidade seminal canina. Outras pesquisas indicam que a prolactina, e as enzimas arginina esterase, fosfatase ácida e fosfatase alcalina poderiam ser utilizadas com sucesso como biomarcadores de doenças reprodutivas. Assim, esta revisão de literatura objetiva abordar aspectos relacionados às proteínas do plasma seminal canino, suas influências sobre a fertilidade, e sua importância como biomarcadores de doenças reprodutivas.(AU)

EFEITOS DO ÓLEO DA SEMENTE DE MARACUJÁ NOS SISTEMAS IMUNE E ANTIOXIDANTE DE FRANGOS DE CORTE

O estresse térmico proporciona muitos prejuízos na avicultura industrial e com o objetivo de minimizá-los, estratégias nutricionais vêm sendo adotadas, com ênfase, principalmente aos alimentos naturais. O objetivo desse trabalho foi estudar o efeito da suplementação de óleo da semente de maracujá (OSM) na imunidade e respostas imunes, qualidade de carne e sistema antioxidante de frangos de corte. Para isso foram utilizados 450 pintainhos de 1 dia de idade, machos, da linhagem Cobb® 500, alojados em gaiolas de arame galvanizado, em duas câmaras com 45 gaiolas cada. O delineamento foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 5, sendo duas temperaturas (termoneutra e estresse cíclico pelo calor) e cinco tratamentos (controle sem inclusão de OSM + quatro níveis de inclusão de OSM (0,30; 0,50; 0,70; 0,90%) com nove repetições de cinco aves cada. A ração foi desprovida de antibióticos como melhorador de desempenho, porém acrescida de anticoccidiano em todos os tratamentos. Os dados foram analisados utilizando-se análise de variância com auxílio do SAS 9.3 (SAS Institute, 2008) e, sendo significativas a (P<0,05) no teste de média pelo teste de Tukey. Houve efeito significativo para o peso vivo ao abate e peso de cortes comerciais, para frangos criados em ambiente termoneutro, que apresentaram maiores valores em relação ao estresse por calor, e a gordura abdominal apresentou menor valor para aves desafiadas por calor. O OSM influenciou no maior peso (em gramas) das pernas. Frangos de corte criados em estresse por calor apresentaram menores valores de a* na musculatura do peito do que os frangos criados em ambiente termoneutro. Em relação a análise proteômica eletroforese bidimensional em gel de poliacrilamida (2D-PAGE) do plasma sanguíneo para resultados voltados a qualidade de carne, a proteína Actin alpha skeletal muscle, apresentou diferença significativa nos tratamentos com inclusão de 0,9% de OSM em ambas as temperaturas (estresse por calor e termoneutra) e, Neuropilin-1, no tratamento termoneutro com 0% de inclusão de OSM. Com 21 dias de idade foi observado uma interação significativa para titulação de anticorpos, sendo que frangos criados em ambiente de estresse que receberam o nível de 0,90% de OSM, apresentaram maior valor de titulação vacinal. Aos 28 dias de idade, novamente os animais que receberam 0,90% de inclusão de OSM e, independente do ambiente de criação, apresentaram maiores valores de títulos de anticorpos. Na análise proteômica do plasma sanguíneo (2D-PAGE) foram encontradas diversas proteínas que 11 estão relacionadas com o sistema imunológico dos frangos de corte: Complement factor B-like protease (Fragment); Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase; Mannose-binding protein; Zinc finger protein ubi-d4; Ig lambda chain C region; Ig lambda chain V-1 region; Apolipoprotein A-I. A análise proteômica também apresentou resultados referentes a manutenção do epitélio gastrointestinal, com a expressão diferencial de Retinol-binding protein 4 e, Homeodomain-only protein. Houve maior % de redução de DPPH com a maior inclusão do OSM, assim como maior expressão de Alcohol dehydrogenase 1, nos tratamentos com maior inclusão de OSM. Também houve diferença significativa para o efeito temperatura sobre a atividade da enzima catalase que se apresentou maior em ambiente termoneutro. Assim como, Nuclear receptor coactivator 7 que foi diferencialmente expresso no tratamento 0% de frangos de corte criados em ambiente termoneutro. Hemoglobin subunit epsilon teve sua expressão diferenciada no tratamento 0,9% de frangos de corte criados em ambiente de estresse. Além disso, vários spots proteicos relacionados as chaperonas moleculares foram diferencialmente expressas nos tratamentos 0,5% e 0,9% de inclusão de OSM em ambas as temperaturas de criação. Membrane-associated progesterone receptor component 1 foi diferencialmente expresso nos tratamentos de 0,9% de inclusão de OSM em ambos os ambientes de criação.

Heat stress causes many damages in industrial poultry farming and in order to minimize them, nutritional strategies have been adopted, with emphasis, mainly on natural foods. The objective of this work was to study the effect of passion fruit seed oil (OSM) supplementation on immunity and immune responses, meat quality and antioxidant system of broiler chickens. For this, 450 1-day-old male chicks of the Cobb® 500 strain were used, housed in galvanized wire cages, in two chambers with 45 cages each. The design was completely randomized, in a 2 x 5 factorial scheme, with two temperatures (thermoneutral and cyclic heat stress) and five treatments (control without inclusion of OSM + four levels of inclusion of OSM (0.30; 0.50; 0) .70; 0.90%) with nine replicates of five birds each.The ration was devoid of antibiotics as a performance enhancer, but added anticoccidial in all treatments. Data were analyzed using analysis of variance with the aid of SAS 9.3 (SAS Institute, 2008) and, being significant (P<0.05) in the mean test by the Tukey test. which had higher values in relation to heat stress, and abdominal fat had lower value for heat challenged birds. OSM influenced the higher weight (in grams) of the legs. Broilers reared under heat stress had lower value a* in the breast musculature than broilers raised in a thermoneutral environment. Regarding proteomic two-dimensional electrophoresis analysis in polyacrylamide gel (2D-PAGE) of blood plasma for meat quality results, the protein Actin alpha skeletal muscle showed a significant difference in treatments with inclusion of 0.9% OSM in both temperatures (heat stress and thermoneutral) and, Neuropilin-1, in thermoneutral treatment with 0% inclusion of OSM. At 21 days of age, a significant interaction for antibody titration was observed, and broilers reared in a stress environment that received the level of 0.90% of OSM had a higher value of vaccine titration. At 28 days of age, again the animals that received 0.90% inclusion of OSM and, regardless of the rearing environment, had higher antibody titers. In the proteomic analysis of blood plasma (2D-PAGE) several proteins that are related to the immune system of broiler chickens were found: Complement factor B-like protease (Fragment); Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase; Mannose-binding protein; Zinc finger protein ubi-d4; Ig lambda chain C region; Ig lambda chain V-1 region; Apolipoprotein A-I. Proteomic analysis also showed results regarding the maintenance of the gastrointestinal epithelium, with the differential expression of Retinol-binding protein 4 and Homeodomain-only protein. There was a greater % reduction of DPPH with the 13 greater inclusion of OSM, as well as greater expression of Alcohol dehydrogenase 1, in treatments with greater inclusion of OSM. There was also a significant difference for the temperature effect on the catalase enzyme activity, which was higher in a thermoneutral environment. As well as, Nuclear receptor coactivator 7 which was differentially expressed in the 0% treatment of broilers reared in thermoneutral environment. Hemoglobin subunit epsilon had its expression differentiated in the treatment of 0.9% of broilers reared in stress environment. Furthermore, several protein spots related to molecular chaperones were differentially expressed in the 0.5% and 0.9% OSM inclusion treatments at both rearing temperatures. Membrane-associated progesterone receptor component 1 was differentially expressed in treatments of 0.9% inclusion of OSM in both rearing environments.

Proteínas do plasma seminal canino: revisão / Protein patterns of canine seminal plasma: review

Nas últimas décadas, o crescente interesse pela cinofilia motivou o crescimento de uma atividadecomercial lucrativa. Assim, há um interesse em aumentar a performance reprodutiva por meio de biotécnicas dareprodução, como a criopreservação de gametas e a inseminação artificial. A identificação de proteínas presentesno plasma seminal canino dá início a novas discussões sobre o uso de proteínas em aditivos que melhorem aviabilidade espermática e possam ser usados como método contraceptivo em cadelas. Dessa forma, este trabalhoobjetivou descrever as proteínas do plasma seminal canino verificadas na literatura científica, como alactoferrina, a arginina esterase, as proteínas ligadoras de heparina, a osteopontina e as proteínas ligadoras dezinco, assim como relacioná-las com suas respectivas funções diante da esfera reprodutiva.(AU)

In the past few years, the interesting in dogs has provided an increase of this commercial activity. Thus,there is an interest in the increase of reproductive performance using biotechnology such as semencryopreservation and artificial insemination. The identification of proteins present in seminal plasma canineamazed initiates further discussion on the use of protein additives that improve sperm viability and it can used ascontraception in female dogs. Thus, this study aimed to describe the canine seminal plasma proteins, describedin the scientific literature, such as lactoferrin, arginine esterase, the heparin-binding proteins, osteopontin andzinc binding proteins, as well as relate them to their respective functions on the reproductive sphere.(AU)

Proteínas do plasma seminal canino: revisão / Protein patterns of canine seminal plasma: review

Nas últimas décadas, o crescente interesse pela cinofilia motivou o crescimento de uma atividadecomercial lucrativa. Assim, há um interesse em aumentar a performance reprodutiva por meio de biotécnicas dareprodução, como a criopreservação de gametas e a inseminação artificial. A identificação de proteínas presentesno plasma seminal canino dá início a novas discussões sobre o uso de proteínas em aditivos que melhorem aviabilidade espermática e possam ser usados como método contraceptivo em cadelas. Dessa forma, este trabalhoobjetivou descrever as proteínas do plasma seminal canino verificadas na literatura científica, como alactoferrina, a arginina esterase, as proteínas ligadoras de heparina, a osteopontina e as proteínas ligadoras dezinco, assim como relacioná-las com suas respectivas funções diante da esfera reprodutiva.

In the past few years, the interesting in dogs has provided an increase of this commercial activity. Thus,there is an interest in the increase of reproductive performance using biotechnology such as semencryopreservation and artificial insemination. The identification of proteins present in seminal plasma canineamazed initiates further discussion on the use of protein additives that improve sperm viability and it can used ascontraception in female dogs. Thus, this study aimed to describe the canine seminal plasma proteins, describedin the scientific literature, such as lactoferrin, arginine esterase, the heparin-binding proteins, osteopontin andzinc binding proteins, as well as relate them to their respective functions on the reproductive sphere.

Associação dos fatores bioclimáticos com as caracteristicas espermáticas pós-descongelamento e com o perfil proteômico do plasma seminal de bubalinos ( Bubalus Bubalis ) , criados em clima tropical úmido

O objetivo geral dessa tese foi avaliar as associações da sazonalidade e do clima tropical úmido com as características seminais de búfalos criados em regime extensivo, com suplementação no período de seca. Foram utilizados ao longo dos experimentos de seis a nove touros búfalos da raça Murrah, submetidos a regime semanal de coleta de sêmen com auxílio de vagina artificial aquecida, durante os períodos de junho de 2014 a maio de 2016. As amostras de sêmen foram selecionadas quanto a sua qualidade espermática imediatamente após a coleta e então submetidas ao processo de congelamento em máquina computadorizada, diluídas em diluidor comercial. Após o descongelamento as amostras foram avaliadas quanto a cinética espermática (por metodologia CASA), integridade funcional de membranas (teste hiposmótico), integridade estrutural de membrana plasmática e integridade da cromatina espermática (citometria de fluxo). As características seminais após o descongelamento foram comparadas de acordo com a época da realização da coleta do sêmen. Amostras de plasma seminal foram obtidas por centrifugações sucessivas das amostras de sêmen e posteriormente submetidas a dosagens de proteína total do plasma seminal, separação de bandas proteicas (SDS-PAGE) e mapa da distribuição de spots de proteínas (2D SDS-PAGE). Os spots de proteínas predominantes, bem como àqueles diferencialmente expressos entre os períodos de coleta de sêmen, foram identificados utilizando espectrômetro de massas (ESI-Q-ToF). Nesse estudo foi possível perceber a associação das variáveis climáticas sobre a resistência espermática ao congelamento, e sobre o padrão de distribuição de proteínas no plasma seminal. Em situações de pico do índice de pluviosidade (atípico), obtiveram-se maiores valores dos parâmetros cinéticos (exceto LIN) e de integridade estrutural e funcional da membrana plasmática. Na ausência de valores extremos de chuva, foram obtidos maiores valores de cinética espermática (exceto MT, LIN e BCF) no período de menor estresse térmico, estimado pelo índice de temperatura e umidade (ITU). Quanto a quantificação de proteínas total do plasma seminal, não houve diferença entre os períodos estudados, entretanto houve mudança no padrão de expressão de certas proteínas. As proteínas carboxipeptidase Q e albumina foram mais intensamente expressas em período de menor ITU, já as proteínas fetuina B, receptor de imunoglobulina polimérica, ligadora de acrosina, macroglobulina alfa2 e superóxido dismutase extracelular foram mais expressas no período de maior ITU (maior estresse térmico estimado). O proteoma principal do plasma seminal de búfalos foi pela primeira vez descrito, sendo as proteínas com maior intensidade de expressão as isoformas da família das secretoglobinas, espermadesinas Z13, clusterinas, família das BSP, albumina e zinco-alfa2-glicoproteínas.

The general objective of this thesis was to evaluate the associations of seasonality and tropical humid climate with the seminal characteristics of buffaloes raised in an extensive regime, with supplementation in the dry season. Six to nine buffalo bulls of the Murrah breed were used throughout the experiments, under a weekly regimen of semen collection with the aid of a heated artificial vagina, during the periods from June 2014 to May 2016. The semen samples were selected on their spermatic quality immediately after the collection and then submitted to the process of computerized freezing, diluted in commercial diluent. After thawing, the samples were evaluated for spermatic kinetics (CASA method), membrane functional integrity (hyposmotic test), structural integrity of plasma membrane and integrity of sperm chromatin (flow cytometry). Sperm characteristics after thawing were compared according to the time of semen collection. Seminal plasma samples were obtained by repeated centrifugation of the semen samples and then submitted to total seminal plasma protein, protein band separation (SDS-PAGE) and protein spot distribution (2D SDS-PAGE) assays. The predominant protein spots, as well as those differentially expressed between the semen collection periods, were identified using mass spectrometer (ESI-Q-ToF). In this study it was possible to observe the association of climatic variables on sperm resistance to freezing, and on the protein distribution pattern in seminal plasma. In peak conditions of the (atypical) rainfall index, higher values of kinetic parameters (except LIN) and structural and functional integrity of the plasma membrane were obtained. In the absence of extreme rain values, higher values of spermatic kinetics (except MT, LIN and BCF) were obtained in the period of lower thermal stress, estimated by the temperature and humidity index (THI). Regarding the total protein quantification of the seminal plasma, there was no difference between the periods studied, however, there was a change in the expression pattern of certain proteins. The carboxypeptidase Q proteins and albumin were more intensely expressed in the period of lower THI, whereas the fetuin B proteins, polymeric immunoglobulin receptor, acrosin binding, alpha2 macroglobulin and extracellular superoxide dismutase were more expressed in the period of higher THI (higher thermal stress). The main proteome of the seminal plasma of buffaloes was first described, the proteins with the highest expression intensity being the isoforms of the secretoglobin family, spermadesin Z13, clusterins, BSP family, albumin and zinc-alpha2-glycoproteins.

Efeito da nutrição no perfil metaloproteômico da geleia real produzida por abelhas Apis mellifera L.

A geléia real é um alimento exclusivo da abelha rainha que é sintetizado e secretado por abelhas nutrizes. Pouco se sabe sobre a funcionalidade e os componentes proteicos totais da geleia real, e sua associação a diferentes moléculas (ligação metalproteina, por exemplo). O objetivo do trabalho foi analisar o teor proteico e número de spots da geleia real coletada ao longo do ano, assim como identificar as proteínas dos spots contendo zinco (Zn) e/ou ferro (Fe). A geleia real foi coletada quinzenalmente durante o período de janeiro a dezembro de 2015, de quatro colmeias mini-recria. A determinação dos minerais foi realizada por meio de espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS) e a identificação das proteínas por ESI MS/MS. Os dados obtidos foram avaliados por ANOVA, seguido do teste de Tukey para verificar diferenças entre as médias (P<0,05). Observamos que houve variação tanto no teor proteico como no número de spots da geleia real coletada ao longo do ano. O Zn foi encontrado em maior quantidade de spots analisados em comparação ao Fe ao longo do ano e, nos meses de fevereiro a junho e setembro, estes minerais foram observados simultaneamente em alguns spots. Dentre as proteínas identificadas, destacam-se as Major royal jelly protein - MRJPs, sendo a mais abundante neste trabalho a MRJP2 seguida respectivamente da MRJP3 e MRJP1 (importantes por desempenharem funções nutricionais); além destas proteínas principais também foram identificadas as MRJP5, MRJP6, MRJP7 e MRJP9. Nossos resultados mostram a importância de estudar as possíveis interações das proteínas da geleia real com metais como zinco e ferro, para melhor entender as possíveis atuações destes complexos nos sistemas biológicos da Apis mellifera L.

Royal jelly is an exclusive food of the queen bee which is synthesized and secreted by nursing bees. Little is known about the functionality and total protein components of royal jelly, and its association to different molecules (metal-protein binding, for example). This work purpose was to analyze the protein content and number of spots of the royal jelly collected over the year, as well as identifying the spots proteins containing zinc (Zn) and/or iron (Fe). Royal jelly was collected every two weeks during the period from January to December 2015, from four mini-rearing hives. The minerals determination was performed by flame atomic absorption spectrometry (FAAS) and the identification of the proteins by ESI MS/MS. The obtained data were evaluated by ANOVA followed by Tukey's test to check for differences between means (P <0.05). We observed that there was a variation in both protein content and number of spots of royal jelly collected over the year. Zn was found in a greater variety of the analyzed spots compared to Fe throughout the year and in the months of February to June and September these minerals were observed simultaneously in some spots. Amongst the identified proteins, we highlight the so-called Main Royal Jelly Protein (MRJPs), being most abundant in this work the MRJP2, followed respectively by MRJP3 and MRJP1 (important by playing nutritional functions), besides these main proteins MRJP5, MRJP6, MRJP7 and MRJP9 were also found. Our results show the importance of studying the possible interactions of royal jelly proteins with metals such as zinc and iron, in order to better understand the possible actions of these complexes in biological systems of Apis mellifera L.

Cloning and characterization of the gene encoding the PepF endopeptidase from the aquatic bacterium Caulobacter crescentus

The metallopeptidases have a very important role in bacteria, being involved in several processes that rely on protein turnover, such as nutrition, degradation of signal peptides, protein localization and virulence. We have cloned and characterized the gene of the metalloendopeptidase PepF from the aquatic bacterium Caulobacter crescentus. The gene upstream of pepF (orf1) encodes a conserved hypothetical protein found in Mycobacterium and Streptomyces. pepF is co-transcribed with the gene downstream (orf3), which encodes a protein that belongs to the ABC1 protein kinase family, suggesting that these two proteins may share a common function in the cell. The C. crescentus PepF protein possesses the conserved HEXGH motif present in zinc binding domains of PepF homologs. Disruption of the pepF gene by insertion of a vector sequence did not produced any growth defect, but the mutant strain possesses only 30% of the specific activity of endopeptidases present in the wild type strain. Deletions and point mutations in the regulatory region showed that there are two putative promoter regions, and the operon expression is independent of the transcription regulator CtrA. The results indicate that PepF is not essential for either growth or development of this bacterium using peptides as the sole carbon source, suggesting that other peptidases can be sharing this function.

As metalopeptidases têm papel importante em bactérias, estando envolvidas em vários processos que dependem de reciclagem de proteínas, como nutrição, degradação de peptídios-sinal, localização de proteínas e virulência. Nós clonamos e caracterizamos o gene da metaloendopeptidase PepF da bactéria aquática Caulobacter crescentus. O gene a montante de pepF (orf1) codifica uma proteína hipotética conservada encontrada em Mycobacterium e Streptomyces. pepF é co-transcrito com o gene a juzante (orf3), que codifica uma proteína pertencente à família ABC1 de proteínas quinases, sugerindo que estas duas proteínas podem compartilhar uma função comum na célula. A proteína PepF de C. crescentus possui o motivo HEXGH presente nos domínios de ligação de zinco de homólogos de PepF. A interrupção do gene pepF por inserção de sequência de DNA de um vetor não gerou nenhum defeito de crescimento, mas a linhagem mutante possui apenas 30% da atividade especifica de endopeptidases presentes na linhagem selvagem. Deleções e mutações pontuais na região regulatória mostraram que há duas possíveis regiões promotoras, e a expressão do operon é independente do regulador de transcrição CtrA. Os resultados indicam que PepF não é essencial para o crescimento desta bactéria utilizando peptídios como fonte de carbono, sugerindo que outras peptidases possam estar realizando esta função.

Cloning and characterization of the gene encoding the PepF endopeptidase from the aquatic bacterium Caulobacter crescentus

The metallopeptidases have a very important role in bacteria, being involved in several processes that rely on protein turnover, such as nutrition, degradation of signal peptides, protein localization and virulence. We have cloned and characterized the gene of the metalloendopeptidase PepF from the aquatic bacterium Caulobacter crescentus. The gene upstream of pepF (orf1) encodes a conserved hypothetical protein found in Mycobacterium and Streptomyces. pepF is co-transcribed with the gene downstream (orf3), which encodes a protein that belongs to the ABC1 protein kinase family, suggesting that these two proteins may share a common function in the cell. The C. crescentus PepF protein possesses the conserved HEXGH motif present in zinc binding domains of PepF homologs. Disruption of the pepF gene by insertion of a vector sequence did not produced any growth defect, but the mutant strain possesses only 30% of the specific activity of endopeptidases present in the wild type strain. Deletions and point mutations in the regulatory region showed that there are two putative promoter regions, and the operon expression is independent of the transcription regulator CtrA. The results indicate that PepF is not essential for either growth or development of this bacterium using peptides as the sole carbon source, suggesting that other peptidases can be sharing this function.

As metalopeptidases têm papel importante em bactérias, estando envolvidas em vários processos que dependem de reciclagem de proteínas, como nutrição, degradação de peptídios-sinal, localização de proteínas e virulência. Nós clonamos e caracterizamos o gene da metaloendopeptidase PepF da bactéria aquática Caulobacter crescentus. O gene a montante de pepF (orf1) codifica uma proteína hipotética conservada encontrada em Mycobacterium e Streptomyces. pepF é co-transcrito com o gene a juzante (orf3), que codifica uma proteína pertencente à família ABC1 de proteínas quinases, sugerindo que estas duas proteínas podem compartilhar uma função comum na célula. A proteína PepF de C. crescentus possui o motivo HEXGH presente nos domínios de ligação de zinco de homólogos de PepF. A interrupção do gene pepF por inserção de sequência de DNA de um vetor não gerou nenhum defeito de crescimento, mas a linhagem mutante possui apenas 30% da atividade especifica de endopeptidases presentes na linhagem selvagem. Deleções e mutações pontuais na região regulatória mostraram que há duas possíveis regiões promotoras, e a expressão do operon é independente do regulador de transcrição CtrA. Os resultados indicam que PepF não é essencial para o crescimento desta bactéria utilizando peptídios como fonte de carbono, sugerindo que outras peptidases possam estar realizando esta função.