Proteínas ligadoras ao espermatozoide – (BSP)

As BSP compõem a maior parte do fluido das glândulas sexuais acessórias e plasma seminal dos bovinos (Kelly et al., 2006; Moura et al., 2007;). São proteínas de cadeia única, acídicas, altamente conservada entre as espécies domésticas (Fan et al., 2006; Druart et al., 2013). Membros dessa superfamília são considerados multifuncionais por apresentarem capacidade de ligação com diversas biomoléculas como fosfolipídios (Desnoyers e Manjunath, 1992; Moreau et al., 1998), heparina (Chandonnet et al., 1990; Therien et al., 2005), colágeno e gelatina (Manjunath et al., 1987). Os membros das BSP possuem uma região N terminal variável, rica em aminoácidos ácidos, seguida por dois domínios do tipo II (FN II), semelhantes aos da fibronectina (Esch et al., 1983; Calvete et al., 1996; Fan et al., 2006; Manjunath et al., 2009). Cada domínio consiste de duas folhas β antiparalelas conectadas por uma alfa-helix, os quais formam uma região hidrofóbica. Eles são caracterizados pela presença de resíduos aromáticos altamente conservados e, contêm quatro resíduos de cisteína formando duas pontes dissulfeto por domínio. Estes domínios de Fn II da região C-terminal têm sido implicados na ligação a heparina (Desnoyers, 1992). Além disso, a avaliação da estrutura das BSP usando difração de raios X também revelou que cada FnII liga-se a uma molécula de fosfolipídio colina (Wah et al., 2002).

36 Estas proteínas possuem a capacidade de interagir com fosfolipídios, contendo colina presentes na membrana de espermatozoides no momento da ejaculação. Esta interação lipídio-proteína tem ação direta na remoção de colesterol e fosfolipídios de membrana, reduzindo a relação fosfolipídio:colesterol, essencial à capacitação espermática (Desnoyers et al., 1992.

Após a ejaculação, estas proteínas permanecem ligadas à membrana espermática durante o trajeto dos espermatozoides no trato reprodutivo da fêmea. Quando estes atingem o oviduto, estas proteínas auxiliam na interação dos espermatozoides e o epitélio deste órgão (Gwathmey et al., 2003, 2006). Além disso, estas proteínas formam sítios de ligação para a heparina e HDL na membrana espermática (Thérien et al., 1995, Thérien et al., 2005). Fato este que facilita a interação dos espermatozoides com o epitélio uterino (Miller et al., 1990). A interação dos espermatozoides, via BSP, com a lipoproteína de alta densidade (HDL), também estimula a remoção de colesterol, reduzindo ainda mais a relação colesterol:fosfolipídios. Isto desestabiliza a membrana espermática e inicia vias de sinalização que regulam a disponibilidade de ligantes para as glicoproteínas da zona pelúcida (Benoff et al., 1993; Thérien et al., 1998).

Na espécie bovina, essas proteínas compõem a maior parte do fluido das glândulas vesiculares, representando aproximadamente 65% das proteínas totais, com concentração proteicas variando de 30- 50 mg/mL (Nauc e Manjunath, 2000). Membros da família BSP em bovinos são compostos por três proteínas, denominadas BSP1, BSP3 e BSP5 (Manjunath e Sairam, 1987a; 1987b). A BSP 1, anteriormente conhecida como BSP A1 e BSP A2 ou PDC-109, compreende duas entidades proteicas com estrutura primaria similar, sendo consideradas uma única entidade proteica, diferindo apenas no grau de glicosilação (Manjunath e Sairam, 1987; Esch et al., 1987). A BSP-1 possuí uma concentração de 15–25 mg/ml no plasma seminal bovino (Scheit et al., 1988) e uma massa teórica de 12,744 kDa. Prévios estudos revelaram que esta BSP tem habilidade de modular in vitro a atividade da proteína C bem como da proteína tirosina quinase (Yu, 2003). Essa proteína interage com oligossacarídeos fucosilados presentes no epitélio do oviduto de bovinos (Ignotz et al., 2001) sendo também responsável pela manutenção do reservatório espermático no oviduto (Gwathmey et al., 2003).

As BSP-3 (15 kDa) e BSP-5 (28-30 kDa) eram denominadas BSP-A3 e BSP-30 kDa, respectivamente. (Manjunath et al., 1988). Essas proteínas são ácidas com um ponto isoelétrico em torno de 3,6 a 5,2. As BSP1 e BSP5 são proteínas glicosiladas, enquanto a BSP3 não possui glicosilação (Manjunath e Therien, 2002). No tocante a glicosilação, a BSP1 pode apresentar um dissacarídeo ou um tris sacarídeo (-Gal-GalNAc ou NeuNAc-Gal-GalNAc-) e a BSP5 possui seis

37 trissacarídeos (Manjunath and Thérien, 2002). As BSP foram primeiramente descritas em bovinos, contudo existem proteinas BSP homólogas em diferentes espécies.

As BSP homólogas também foram purificadas e caracterizadas no plasma seminal de ovinos. Elas representam cerca de 20 % da concentração total de proteinas e são denominadas como RSP-15, 16, 22 e 24 kDa (Bergeron et al., 2005). Estas proteínas também são conhecidas como Ram Seminal Vesicles Protein (RSVP) 14 e 22 kDa foram inicialmente descritas no plasma seminal de carneiros Rasa Aragonesa (Cardozo et al., 2006) e Santa Inês (Souza et al., 2010). A expressão da RSVP 14 kDa na raça Santa Inês foi evidenciada a partir da 15ª semana de idade (Souza et al., 2010). Assim, acredita- se que a RSVP 14 faça parte dos primeiros componentes secretados no plasma seminal de carneiros Santa Inês pré-púberes.

O plasma seminal de cavalos contém aproximadamente 20% de BSP, que corresponde a cerca de 2 mg/ml (Bergeron, 2006). Três proteínas homólogas foram isoladas e caracterizadas, BSP1 e BSP2 (anteriormente conhecida como HSP-1 ou SP-1 e HSP-2 ou SP-2, respectivamente) (Calvete, 1995; Calvete, 1997). As BSP1 e BSP2 de equinos têm uma afinidade com heparina, a gelatina e a fosfatidilcolina (Calvete, 1995; 1997). Semelhante às BSP de bovinos, essas proteínas também interagem com a lipoproteína de baixa densidade da gema de ovo (Ménard, 2003)

Na espécie caprina, quatro homólogas foram identificadas e caracterizadas como GSP14, GSP15, GSP-20 e GSP22 (Villemure et al., 2003). Essas proteínas representam aproximadamente 50% do total de proteínas do plasma seminal de caprinos e possui propriedades bioquímicas semelhantes às BSP da espécie bovina, sendo assim, essas moléculas podem exercer um papel similar no que se diz respeito a função espermática (Villemure et al., 2003).

Apenas um membro das BSP (12 kDa) foi isolado no plasma seminal de suínos. Esta proteína glicosilada representa 1% das proteínas totais e apresenta 36%–65% de similaridade com a sequência das BSP presentes no plasma seminal bovino. Elas também apresentam domínios semelhantes aos de fibronectina tipo II e afinidade a fosfolipídios-colina, heparina, sulfato de condroitina (Calvete et al., 2007).

Recentemente, membros das BSP foram caracterizados no fluido epididimário de camundongos Esses estudos demonstraram que essas proteínas são secretadas exclusivamente pelo epitélio epididimário, onde foram caracterizadas duas isoformas, a Bsph1 e a Bsph2. Os estudos de imunolocalização revelaram que a Bsph1 teve diferentes padrões de ligação, alguns se ligaram à região da cabeça, outros ao acrossoma e peça intermediária. Essas proteínas apresentam características

38 bioquímicas e funcionais semelhantes às BSP secretadas pelas glândulas sexuais acessórias de outras espécies (Plante et al., 2012; 2013).

Adicionalmente, as BSP têm capacidade de ligação a moléculas relativas à gema de ovo ou ao leite presentes em diluidores seminais para criopreservação (Manjunath et al., 2002; Lusignan et al., 2011). Fato este que pode ter implicações na criopreservação seminal.