A importância do mecanismo de “splicing” alternativo para a identificação de novos alvos terapêuticos

Abstract

A motilidade progressiva dos espermatozóides é um factor essencial para a sua fertilidade. Ao nível molecular, este processo depende da fosforilação de proteínas ainda não identificadas, uma vez que o tratamento de espermatozóides imóveis com agentes moduladores da fosforilação proteica, incluindo inibidores específicos de proteínas fosfatases, induz a sua motilidade. Os nossos estudos anteriores indicam que a proteína fosfatase PP1 2, uma isoforma da proteína fosfatase 1 produzida por “splicing” alternativo e grandemente enriquecida nos espermatozóides, provavelmente tem um papel importante na regulação da sua motilidade. A PP1 actua ligando-se a proteínas reguladoras que a levam para locais específicos da célula e regulam a sua actividade. Através do Sistema Dois Híbrido de Levedura iniciámos um projecto de identificação das proteínas reguladoras da PP1 2 em testículo humano que poderão ser úteis para modular a motilidade dos espermatozóides e, assim, servir como alvos terapêuticos para o tratamento da infertilidade masculina e/ou para o desenvolvimento de novas estratégias de contracepção masculina. Várias das proteínas reguladoras identificadas são novas variantes, também produzidas por mecanismos de “splicing” alternativo, de proteínas previamente conhecidas. Neste artigo focamos a importância do “splicing” alternativo como mecanismo extraordinário de produção de complexidade proteica e para a identificação de alvos terapêuticos de enorme especificidade. Palavras-chave: Esperma, infertilidade, contracepção, Nek2, PP1.

Spermatozoa leave the testis incapable of progressive motility, which is only acquired during transit through the epididymis. At the molecular level, this process is dependent on the phosphorylation of proteins not yet identified, since treatment of non-motile sperm with modulators of protein phosphorylation, including protein phosphatase-specific inhibitors, induces motility. Our previous studies showed that PP1gamma2, a protein phosphatase 1 isoform produced by alternative splicing, highly enriched in sperm, has a major role in the regulation of sperm motility. Since PP1 acts via binding to regulatory proteins that target it to specific cellular locations and regulate its activity, we initiated a project to identify putative regulators of PP1gamma2 in human testis that might serve as therapeutic targets to interfere with sperm motility and thus act on male infertility and contraception. Some of the protein regulators identified are also alternatively spliced variants of previously known proteins. In this paper we will address the importance of alternative splicing as an extraordinary mechanism to produce protein complexity and to identify therapeutic targets of great specificity.