Ubikütin proteazom sistemi (UPS) proteinlerinin insan sperm kapasitasyon ve akrozomal reaksiyondaki rolü ve fertilizasyona etkisinin belirlenmesi
Determination of the role of ubiquitin proteasome system proteins on human sperm capatitation and acrosomal reaction and effect on fertilization
Yazar: SEDA OCAKLI
Danışman: PROF. DR. SEVİL ÇAYLI
Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
UPS'in üreme sisteminde fertilizasyon, kapasitasyon, akrozomal reaksiyon ve ZP bağlanması gibi olaylarda rolü olduğuna dair son yıllarda çalışmalar yapılmıştır. Fakat UPS proteinlerinden p97/VCP (Valosin içeren protein) ve PAWP (Postakrozomal kılıf WW domain-bağlayıcı protein)'ın insan sperm kapasitasyonu, akrozomal reaksiyon ve infertilite sürecindeki fonksiyonlarına dair eksiklikler bulunmakta, NEDL2 (NEDD4-benzeri ubikütin ligaz 2)'nin ise üreme sistemi ile ilişkisini açıklayan bir çalışma bulunmamaktadır. Bu bilgiler ışığında tezimde p97/VCP, PAWP ve NEDL2'nin insan sperm kapasitasyonu, akrozomal reaksiyon ve infertilite sürecindeki rollerine açıklık getirmek amacı ile p97/VCP, PAWP ve NEDL2'nin ekspresyonları immünfloresan, akım sitometri, görüntülemeli akım sitometrisi ve Western blot yöntemleriyle analiz edilmiştir.
İn vitro insan sperm kapasitasyonu deneyleri ile ekspresyonunda anlamlı değişiklikler gözlenen p97/VCP ve NEDL2'nin kapasitasyon sürecinde aktif rol oynadığı, fakat PAWP'ın ekspresyonunda anlamlı değişiklikler olmaması sonucu kapasitasyonda direkt etkin bir molekül olamıyacağı bulunmuştur. p97/VCP inhibitörü DBEQ varlığında yapılan kapasitasyon deneyleri sonucunda DBEQ' nun kapasitasyon süresince p97/VCP'nin ekspresyonunu azaltarak kapasitasyonu inhibe ettiği, 26S inhibitörleri ile yapılan inkübasyonlar sonucunda ise p97/VCP ve NEDL2'nin kapasitasyon süresince 26S proteazom ile etkileşime girerek kapasitasyon sürecini etkilediği, PAWP'ın ise 26S ile etkileşime girmediği bulunmuştur. Ayrıca p97/VCP'nin kapasitasyon ve akrozomal reaksiyon arasında köprü kurduğu da saptanmıştır. p97/VCP ve NEDL2'nin infertilite sürecinde ki rolünü aydınlatmak için yapılan deneylerde ise p97/VCP'nin ekpresyonunun infertil bireylerde fertil bireylere göre artış, NEDL2'nin ise azalma gösterdiği bulunmuştur. Fertil ve infertil bireylerin semen parametreleri ile p97/VCP negatif, NEDL2 ise pozitif korelasyon göstermiştir.
Sonuç olarak diyebiliriz ki; UPS proteinlerinden p97/VCP ve NEDL2 insan sperm kapasitasyon, akrozomal reaksiyon ve fertilizasyon sürecinde rol oynar.

Anahtar kelimeler: Fertilizasyon, insan spermi,  kapasitasyon, NEDL2, PAWP, p97/VCP, Ubikütin proteazom sistemi (UPS)

Abstract:
Ubiquitin proteasome system (UPS) have roles in sperm capacitation, acrosome reaction, binding of sperm to zona-pellucida (ZP) in mammalian reproductive system. In these processes, proteins and inhibitors associated with sperm proteasome affect fertilization; however, effects of UPS proteins p97/VCP (Valosine containing protein), PAWP (Postacrosomal Sheath WW Domain Binding Protein) and NEDL2 (Nedd4-like ligase 2) on sperm capacitation, acrosome reaction, and fertility process have not yet been investigated. We hypothesized p97/VCP, PAWP, and NEDL2 may have role in sperm capacitation, acrosomal reaction, and infertiliy process. Expression of these proteins were determined by immunoflouresecence labelling, flow cytometry, image-based flow cytometry, and Western blotting. 
The phosphorlytation of p97/VCP increased in sperm tail and the expression of p97/VCP decreased by DBEQ during in vitro capacitation. While expression of NEDL2 decreased significatly, PAWP expression did not change during this process. p97/VCP and NEDL2 interacted with 26S proteasomes during capacitation and PAWP did not interact. Expression of PSA increased during captitation and decreased by presence of inhibitors. While expression of p97/VCP was higher in infertile men when compared to fertile men, infertile men had lower expression level of NEDL2 than fertile men. 
These results indicate that p97/VCP, NEDL2 and PAWP have roles in human sperm capacitation, acrosomal reaction. And p97/VCP and Nedl2 may allow the usage of these proteins at infertility evaluation.

Key words: Capacitation, human sperm, infertility, NEDL2, PAWP, p97/VCP, Ubiquitin proteasome system