ІЗОФОРМИ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗИ В ТКАНИНАХ РЕПРОДУКТИВНИХ ОРГАНІВ БУГАЇВ
Н. Кузьміна, Д. Остапів
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Інститут біології тварин НААН,
вул. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна
Вміст активних форм Оксигену (АФО) на оптимальному рівні підтримується антиоксидантною системою, ключову роль в якій відіграє супероксиддисмутаза (СОД). У репродуктивних органах самців ензим існує у трьох генетично зумовлених формах — мітохондрійній, цитозольній і позаклітинній. Тому важливим є констатування не тільки змін активності СОД, але й перерозподілу ізоформ ензиму за сперміогенезу і дозрівання сперміїв, а після еяколяції — їх існування. Мета роботи — дослідити вміст ізоформ СОД у тканинах репродуктивної системи бугаїв. Для досліджень використовували тканини сім’яників та епідидиміса, які відбирали після забою бугаїв (n=5). Спермії з епідидиміса вимивали 0,9 % розчином NaCl. Тканини гомогенізували за 4 °С в 0,25М сахарозі за 6000 об/хв. протягом 2 хв. Гомогенат центрифугували 15 хв. за 8000 об/хв. і відбирали надосадову рідину для дослідження ізоформ ензиму. Ізоформи СОД виявляли після електрофорезу у 10 % поліакриламідному гелі фарбуванням пластин гелю методом Beauchamp і Fridovich в нашій модифікації. Вміст ізозимів розраховували за допомогою програми TotalLab TL120. У сім’янику, епідидимісі та епідидимальних сперміях бугаїв виявлено п’ять ізоформ СОД. У тканині сім’яників — 2,4–2,8 % S1- та S2-ізоформ, 23,6–24,6 % — S3- та S5 і 46,6±0,9 % S4-ізоформи. У голівці епідидиміса — відповідно, 10,4±0,4 та 58,3±1,7 % S1- та S4-ізоформ, на 3,3 % і 12,6 % (Р<0,001) менше у тілі і 5,6±0,6 та 43,2±0,6 % у хвості. Вміст S3- та S5-ізоформ СОД у голівці епідидиміса — відповідно, 12,4±3,5 і 6,2±1,3 %, у тілі підвищується на 1,2 та 15,1 % (Р<0,001), у хвості становить 17,0±0,2 та 22,2±2,6 %. Вміст S2-ізоформи у голівці епідидиміса — 12,6±0,3 % і залишається на тому ж рівні у тканинах тіла та хвоста. Вміст ізоформ СОД епідидимальних сперміїв залежить від локалізації в морфологічних частинах придатку сім’яників. Вміст S1-ізоформи у сперміях голівки епідидимуса — 18,4±1,5 %, зростає до 29,1±3,0 % в сперміях з тіла і хвоста. Вміст S2-ізоформи в сперміях зі зміною морфологічної частини голівка → тіло → хвіст епідидимусу зростає з 19,6±1,6 % на 6,7 та 14,7 % (P<0,05) відповідно. Вміст S3-ізоформи високий (14,7±1,6 %) у сперміїв тіла, на 5,1 % нижчий з хвоста і найнижчий (4,5±0,6 %) з голівки придатків. Вміст S4-ізоформи у сперміях знижується зі зміною частини придатку: голівка → тіло → хвіст з 52,3±5,6 % на 29,5 % (Р<0,001) і на 30,5 % (Р<0,01) відповідно. Вміст S5-ізоформи низький (5,2–5,9 %) у сперміях з голівки та хвоста і на 1,9 % вищий з тіла епідидиміса. У тканинах сім’яників і епідидиміса та сперміях проявляється п’ять ізоформ СОД. У тканині сім’яників активність СОД переважно реалізується S3, S4 і S5-ізоформами, епідидиміса — S2, S3, S4 і S5, а у сперміях з епідидиміса: голівки — S1, S2 і S5, тіла — S1, S2, S3 і S4 та хвоста — S1, S2 і S4.
Ключові слова: СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА, ІЗОФОРМИ, РЕПРОДУКТИВНІ ОРГАНИ, СПЕРМІЇ, БУГАЇ, ЕЛЕКТРОФОРЕЗ
- Bansal K., Bilaspuri G. S. Impacts of oxidative stress and antioxidants on semen functions. Veterinary Medicine International, 2011, ID 686137, 7 p. https://doi.org/10.4061/2011/686137
- Beauchamp C., Fridovich I. Superoxide dismutase: improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry, 1971, vol. 44, issue 1, pp. 276–287. https://doi.org/10.1016/0003-2697(71)90370-8
- Kosenko M. V., Chuhriy B. M., Kotsyumbas I. Ya, Klevets L. O. Reproductive function and andrological screening of bulls. Lviv, 2007, 186 p. (in Ukrainian)
- Marnett L. J. Oxyradicals and DNA damage. Carcinogenesis, 2000, vol. 21, issue 3, pp. 361–370. https://doi.org/10.1093/carcin/21.3.361
- Miki K. Energy metabolism and sperm function. Society of Reproduction and Fertility supplement, 2007, vol. 65. pp. 309–325.
- Noblanc A., Kocer A., Chabory E., Vernet P., Saez F., Cadet R., Conrad M., Drevet J. R. Glutathione peroxidases at work on epididymal spermatozoa: an example of the dual effect of reactive oxygen species on mammalian male fertilizing ability. Journal of Andrology, 2011, vol. 32, issue 6, pp. 12–16. https://doi.org/10.2164/jandrol.110.012823
- Peeker R. Abramsson L., Marklund S. L. Superoxide dismutase isoenzymes in human seminal plasma and spermatozoa. Molecular Human Reproduction, 1997, vol. 3, issue 12, pp. 1061–1066. https://doi.org/10.1093/molehr/3.12.1061
- Plohinski N. A. Biometrics. Moscow, MGU, 1970, pp. 53–60. (in Russian)
- Skrzycki M., Czeczot H. Extracellular superoxide dismutase (EC-SOD) — structure, properties and functions. Advances in Hygiene and Experimental Medicine, 2004,24, issue 58, pp. 301–311. (in Polish)
- Valko M., Izakovic M., Mazur M., Rhodes C. J., Telser J. Role of oxygen radicals in DNA damage and cancer incidence. Molecular and Cellular Biochemistry, 2004, vol. 266, issue 1, pp. 37−56. https://doi.org/10.1023/B:MCBI.0000049134.69131.89
- Vlizlo V. V. (ed.), Fedoruk R. S., Ratych I. B., Kuzmina N. V. Laboratory methods of investigation in biology, stock-breeding and veterinary. A reference book. Lviv, Spolom, 2012, 764 p. (in Ukrainian)
- Yablonsky V. A., Khomyn S. P., Zaviryuha V. I. Biotechnological and molecular-genetic fundamentals of animals reproduction. Lviv, Afisha, 2009, 218 p. (in Ukrainian)
