Caracterización molecular de las proteínas SNSP y NSF en ovocito de ratón: su rol en la exocitosis de gránulos corticales e implicancias en la fertilidad

La exocitosis de gránulos corticales (EGC) es un tipo de secreción regulada por Calcio que involucra un proceso de fusión de membranas esencial para la fecundación. Luego de la fusión del espermatozoide, los gránulos corticales son exocitados y liberan su contenido al espacio perivitelino. Esta secreción difunde hacia la zona pelúcida, y la transforma en una barrera física, evitando así la poliespermia, y asegurando un desarrollo embrionario normal. El mecanismo molecular que media la fusión de membranas durante la EGC se encuentra escasamente caracterizado y se cree que es mediado por la vía de las SNARE (SNAP receptors). El objetivo principal de este trabajo fue investigar si las SNAP (soluble NSF attachment proteins) y NSF (N-ethilmaleimide sensitive factor), proteínas clave en la vía de las SNARE, median la EGC en ovocito. El análisis de la expresión génica mostró que α SNAP, γ SNAP y NSF se expresan en ovocitos de ratón. Ensayos de Western blot mostraron que la expresión de estas proteínas se mantiene en niveles similares durante la maduración y activación temprana del ovocito. Su localización fue observada principalmente en la región cortical, enriquecida en GC. Para evaluar la función de estas proteínas en la EGC, se perturbó a las SNAP y NSF endógenas previo a la activación de ovocitos en metafase II. La microinyección de α SNAP salvaje y de la mutante dominante negativa L294A de α SNAP inhibió la EGC estimulada por Estroncio. NEM, un inhibidor irreversible de NSF y la microinyección de la mutante dominante negativa D1EQ de NSF inhibieron la EGC. La microinyección de los anticuerpos anti-α SNAP y anti-NSF fueron capaces de inhibir la EGC. Para comprender el rol de α SNAP en la fertilidad femenina, utilizamos la cepa de ratones hyh (hydrocephalus with hop gait), portadora de una mutación puntual (M105I) en el gen de α SNAP. Debido a que el ratón knockout para α SNAP es letal embrionario, los ratones hyh proveen un modelo único para el estudio de su función in vivo. Los resultados obtenidos indicaron que las hembras hyh presentan una severa reducción en su fertilidad debido a una combinación de defectos producidos por la proteína mutada. Nuestros resultados revelan que α SNAP, γ SNAP y NSF son expresados en ovocitos de ratón, que α SNAP y NSF son requeridos para la EGC y que la mutación M105I en α SNAP conduce a defectos multifactoriales en la fertilidad de las hembras hyh. Estos datos demuestran por primera vez que α SNAP y NSF juegan un rol importante en la reproducción femenina