Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/65128
Type: Dissertação
Title: Identificação de peptídeos do veneno de Hadruroides lunatus com atividade antiastenospermia
Authors: Maria Eduarda de Melo
First Advisor: Carlos Delfin Chávez Olórtegui
First Co-advisor: Ricardo Andrez Machado de Ávila
First Referee: José Miguel Ortega
Second Referee: Clara Guerra Duarte
Abstract: A criopreservação do sêmen de cavalos desempenha um papel crucial no aprimoramento genético ao permitir a ampla utilização de reprodutores de alta qualidade. Porém estudos mostram que a motilidade dos espermatozoides diminui após a criopreservação dificultando a sua capacidade de fertilizar os ovócitos, principalmente em animais que já tem astenospermia, uma condição caracterizada por motilidade reduzida ou ausente no ejaculado recente. A busca por fármacos eficazes que possam aumentar a motilidade dos espermatozoides tem um papel crucial nas técnicas de reprodução assistida. É necessário aprimorar as taxas de sucesso de fertilização e também nos processos de criopreservação de amostras de sêmen. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo utilizar abordagens in silico, para desenvolver quatro moléculas peptídicas capazes de aprimorar a motilidade espermática. Os peptídeos propostos compreendem regiões conservadas entre a Spermaurin, uma proteína capaz de aumentar a motilidade espermática e a proteína de Hadruroides lunatus, similar a Spermaurin. Os peptídeos, chamados Conf_1, Conf_2, Linear_1 e Linear_2 foram sintetizados e validados por metodologias in vitro. Os quatro peptídeos foram projetados manualmente com base nos aminoácidos-chave identificados. A síntese química dos peptídeos foi realizada utilizando o método Fmoc. Em seguida, a avaliação da capacidade dos peptídeos projetados de melhorar a motilidade dos espermatozoides foi conduzida por meio da análise de esperma assistida por computador, de cavalos garanhões. Além disso, foram realizadas análises para avaliar se os peptídeos afetavam a morfologia, a funcionalidade da membrana plasmática e a compactação da cromatina dos espermatozoides. A Spermaurin e a proteína de H. lunatus apresentaram 52 % e 72 % de identidade e similaridade, respectivamente. Para as modelagens das proteínas, o ColabFold obteve as melhores pontuações em relação ao SWISS-MODEL, satisfazendo os requisitos que indicam uma boa qualidade de modelos in silico. Além disso, os quatro peptídeos desenhados são solúveis em água. Os peptídeos chamados de lineares se apresentaram maiores se comparados com os conformacionais, com cerca de 10 aminoácidos a mais. Nos ensaios in vitro, os resultados em amostras de sêmen resfriado mostraram uma melhora na motilidade, especialmente no grupo tratado com o peptídeo Conf_2 na concentração de 200 nM. Para as amostras criopreservadas, não foi observado nenhum peptídeo capaz de aumentar os parâmetros de motilidade. No entanto, são necessárias investigações adicionais para confirmar o aumento efetivo nos valores dos parâmetros de motilidade e na utilização de sêmen fresco para uma validação mais robusta.
Abstract: The cryopreservation of horse semen plays a crucial role in genetic improvement by allowing the wide use of high-quality breeders. However, studies show that sperm motility decreases after cryopreservation, hindering their ability to fertilize oocytes, especially in animals that already have asthenospermia, a condition characterized by reduced or absence of motility in recent ejaculate. The search for effective drugs that can increase sperm motility plays a crucial role in assisted reproduction techniques. It is necessary to improve the success rates of fertilization and also in the processes of cryopreservation from semen samples. In this context, the study aimed to use in silico approaches to develop four peptide molecules capable of improving sperm motility. The proposed peptides comprise conserved regions between Spermaurin, a protein capable of increasing sperm motility, and the Hadruroides lunatus protein, similar to Spermaurin. The peptides, called Conf_1, Conf_2, Linear_1 and Linear_2 were synthesized and validated using in vitro methodologies. The four peptides were hand- designed based on the identified key amino acids. The chemical synthesis of the peptides was performed using the Fmoc method. Next, evaluation of the ability of engineered peptides to improve sperm motility was conducted through computer-assisted analysis of sperm from stallions. In addition, analyzes were carried out to assess whether the peptides affected sperm morphology, plasma membrane functionality and chromatin compaction. Spermaurin and H. lunatus protein showed 52% and 72% identity and similarity, respectively. For protein modeling, ColabFold obtained the best scores in relation to SWISS-MODEL, satisfying the requirements that indicate a good quality of in silico models. The four peptides drawn are water soluble. The linear peptides were larger compared to the conformational ones, with about 10 more amino acids. In the in vitro assays, the results in cooled semen samples showed an improvement in motility, especially in the group treated with the peptide Conf_2 at a concentration of 200 nM. For cryopreserved samples, no peptide capable of increasing motility parameters was observed. However, further investigations are needed to confirm the effective increase in motility parameter values and the use of fresh semen for a more robust validation.
Subject: Bioinformática
Motilidade Espermática
Peptídeos
Infertilidade
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Bioinformatica
Rights: Acesso Restrito
URI: http://hdl.handle.net/1843/65128
Issue Date: 29-Sep-2023
metadata.dc.description.embargo: 29-Sep-2025
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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