Reprodukční biologie

Reprodukční biologie

RNDr. Kateřina Komrsková, Ph.D.

RNDr. Kateřina Komrsková, Ph.D. — Vedoucí projektu

Biotechnologický ústav AV ČR

O nás

Skupina reprodukční biologie se zabývá charakterizací procesů a molekulárních faktorů přípravy spermie k oplození (kapacitace, akrozomální reakce, složení seminální tekutiny), interakcí spermie a vajíčka během oplození, specifikací protilátek proti spermiím u žen i mužů a rozvíjením nástrojů pro detekci neplodnosti.

Skupina také studuje změny reprodukčních parametrů v souvislosti s Diabetes mellitus a vybranými environmentálními faktory včetně identifikace epigenetických mechanismů podílejících se na změnách gametogeneze v souvislosti s genovou expresí. Cílem skupiny je detailní porozumění lokalizaci a chování vybraných proteinů při přípravě gamet k oplození. Tento komplexní přístup pomůže k detekci patologických stavů a následně přispěje k prevenci, diagnostice a výběru vhodné léčby neplodnosti.

Naše laboratoř má rozsáhlé znalosti v oblasti hodnocení mužských reprodukčních parametrů jako markerů poruch plodnosti. Zaměřujeme se na studium molekulárních mechanismů reprodukce a povahy specifických proteinů spermií, které hrají roli ve zrání spermií, interakci spermií a vajíček a časném vývoji embryí. Oblast zájmu zahrnuje sledování kvality spermií u pacientů s rakovinou varlat a diabetes mellitus, dále charakterizaci protilátek spermií u neplodných párů. Mnoho protilátek se využívá v Centrech asistované reprodukce, stejně tak i pro komerční použití. Bylo prokázáno, že transgenerační epigenetická deregulace exprese mikroRNA byla indukovaná environmentálními faktory, které ovlivňují klíčovou roli v diferenciaci zárodečných buněk, přestože DNA změně nebyly detekovány.

V současné době se zaměřujeme na studium dynamických změn cytoskeletálních proteinů a jejich partnerských proteinů (IZUMO1, CD46, CD9, CD81, CD151 a integrinů) zapojených do fúze spermie a vajíčka. Kromě toho je studována exprese inhibitoru akrosinu a zásadního ubiquitin proteasomálního komplexu během zrání spermií. Zaměřujeme se také na epigenetické aberace (vybrané modifikace histonu a metylace DNA) ve spermiích, testikulárních tkáních a časných embryích po expozici látkám znečišťujícím životní prostředí. Celý probíhající výzkum je podporován řadou prestižních grantů. Výsledky těchto výzkumů jsou implementovány do nových diagnostických nástrojů pro identifikaci parametrů spermií a výběr dobrých a špatných spermií pro použití v Centrech asistované reprodukce. Tento translační výzkum je podporován granty Technologické agentury České republiky a agentury Ministerstva zdravotnictví. Na základě získaných výsledů byly podány dva evropské a dva české patenty.

Skupina má vybudovanou významnou mezinárodní spolupráci založenou na znalostech posouzení reprodukčních parametrů, sledování transgenerační epigenetické dědičnosti, charakterizaci epigenetické aberace a deregulace mikroRNA. Vše je přizpůsobeno konkrétním zájmovým oblastem (zdravotní stav, životní styl, faktory životního prostředí). Kromě toho ve spolupráci s komerčními subjekty využíváme naše znalosti hybridomové technologie pro výrobu specifických monoklonálních protilátek s vysokou afinitou a bylo vyvinuto dvanáct potenciálních kandidátů pro detekci příslušných molekul. Kromě toho máme důležitou spolupráci založenou na transgenních myších liniích, patřících naši laboratoři, které slouží jako nezbytný nástroj pro experimenty in vivo, konkrétně transgenních myší C57BL/6Acr3-EGFP exprimujících zelený protein (EGFP) v akrozomu spermií, transgenní myši C57BL/6Su9DsRed2 exprimující červený fluorescenční protein (RFP) v mitochondriích somatických buněk.

 

Aktuality

Publikace

2020

Zigo, M., P. Manaskova-Postlerova, D. Zuidema, K. Kerns, V. Jonakova, L. Tumova, F. Bubenickova and P. Sutovsky (2020). "Porcine model for the study of sperm capacitation, fertilization and male fertility." Cell Tissue Res 380(2): 237-262.

Sreerangaraja Urs, D. B., W. H. Wu, K. Komrskova, P. Postlerova, Y. F. Lin, C. R. Tzeng and S. H. Kao (2020). "Mitochondrial Function in Modulating Human Granulosa Cell Steroidogenesis and Female Fertility." Int J Mol Sci 21(10).

Jankovicova, J., M. Frolikova, V. Palenikova, E. Valaskova, J. Cerny, P. Secova, M. Bartokova, L. Horovska, P. Manaskova-Postlerova, J. Antalikova and K. Komrskova (2020). "Expression and distribution of CD151 as a partner of alpha6 integrin in male germ cells." Scientific Reports 10(1).

Jankovicova, J., Z. Neuerova, P. Secova, M. Bartokova, F. Bubenickova, K. Komrskova, P. Postlerova and J. Antalikova (2020). "Tetraspanins in mammalian reproduction: spermatozoa, oocytes and embryos." Med Microbiol Immunol.

Frolikova, M., T. Otcenaskova, E. Valaskova, P. Postlerova, R. Stopkova, P. Stopka and K. Komrskova (2020). "The Role of Taste Receptor mTAS1R3 in Chemical Communication of Gametes." Int J Mol Sci 21(7).

Bosakova, T., A. Tockstein, N. Sebkova, R. Cabala and K. Komrskova (2020). "Kinetic Model of the Action of 17α-Ethynylestradiol on the Capacitation of Mouse Sperm, Monitored by HPLC-MS/MS." Catalysts 10(1).

2019

Zigo, M., V. Jonakova, P. Manaskova-Postlerova, K. Kerns and P. Sutovsky (2019). "Ubiquitin-proteasome system participates in the de-aggregation of spermadhesin and DQH protein during boar sperm capacitation." Reproduction.

Zigo, M., P. Manaskova-Postlerova, V. Jonakova, K. Kerns and P. Sutovsky (2019). "Compartmentalization of the proteasome-interacting proteins during sperm capacitation." Scientific Reports 9

Simonik, O., J. Sichtar, J. Beran, P. Manaskova-Postlerova, L. Tumova, M. Dolezalova, P. Folkova, L. Stadnik and R. Rajmon (2019). "Low Density Lipoprotein - important player in increasing cryoprotective efficiency of soybean lecithin-based bull semen extenders." Animal Reproduction 16(2): 267-276.

Páleníková, V. and E. Tibenská (2019). "Význam a diagnostika antifosfolipidových protilátok u žien s poruchami reprodukcie." Newslab 10(1): 5.

Jankovicova, J., P. Secova, P. Manaskova-Postlerova, O. Simonik, M. Frolikova, E. Chmelikova, L. Horovska, K. Michalkova, K. Dvorakova-Hortova and J. Antalikova (2019). "Detection of CD9 and CD81 tetraspanins in bovine and porcine oocytes and embryos." Int J Biol Macromol 123: 931-938.

Frolikova, M., E. Valaskova, J. Cerny, A. Lumeau, N. Sebkova, V. Palenikova, N. Sanches-Hernandez, A. Pohlova, P. Manaskova-Postlerova and K. Dvorakova-Hortova (2019). "Addressing the Compartmentalization of Specific Integrin Heterodimers in Mouse Sperm." Int J Mol Sci 20(5).

Ded, L., P. Dostalova, E. Zatecka, A. Dorosh, K. Komrskova and J. Peknicova (2019). "Fluorescent analysis of boar sperm capacitation process in vitro." Reprod Biol Endocrinol 17(1): 109.

Bajzikova, M., J. Kovarova, A. R. Coelho, S. Boukalova, S. Oh, K. Rohlenova, D. Svec, S. Hubackova, B. Endaya, K. Judasova, A. Bezawork-Geleta, K. Kluckova, L. Chatre, R. Zobalova, A. Novakova, K. Vanova, Z. Ezrova, G. J. Maghzal, S. M. Novais, M. Olsinova, L. Krobova, Y. J. An, E. Davidova, Z. Nahacka, M. Sobol, T. Cunha-Oliveira, C. Sandoval-Acuna, H. Strnad, T. C. Zhang, T. Huynh, T. L. Serafim, P. Hozak, V. A. Sardao, W. J. H. Koopman, M. Ricchetti, P. J. Oliveira, F. Kolar, M. Kubista, J. Truksa, K. Dvorakova-Hortova, K. Pacak, R. Gurlich, R. Stocker, Y. Q. Zhou, M. V. Berridge, S. Park, L. F. Dong, J. Rohlena and J. Neuzil (2019). "Reactivation of Dihydroorotate Dehydrogenase-Driven Pyrimidine Biosynthesis Restores Tumor Growth of Respiration-Deficient Cancer Cells." Cell Metabolism 29(2): 399-+.

Baert, Y., K. Dvorakova-Hortova, H. Margaryan and E. Goossens (2019). "Mouse in vitro spermatogenesis on alginate-based 3D bioprinted scaffolds." Biofabrication 11(3).

2018

Zigo, M., K. Kerns, M. Sutovsky and P. Sutovsky (2018). "Modifications of the 26S proteasome during boar sperm capacitation." Cell Tissue Res 372(3): 591-601.

Krejcirova, R., M. Manasova, V. Sommerova, E. Langhamerova, R. Rajmon and P. Manaskova-Postlerova (2018). "G protein-coupled estrogen receptor (GPER) in adult boar testes, epididymis and spermatozoa during epididymal maturation." Int J Biol Macromol 116: 113-119.

Kerns, K., M. Zigo, E. Z. Drobnis, M. Sutovsky and P. Sutovsky (2018). "Zinc ion flux during mammalian sperm capacitation." Nature Communications 9(1): 2061.

Jankovicova, J., K. Michalkova, P. Secova, L. Horovska, P. Manaskova-Postlerova and J. Antalikova (2018). "Evaluation of protein phosphorylation in bull sperm during their maturation in the epididymis." Cell Tissue Res 371(2): 365-373.

Frolikova, M., P. Manaskova-Postlerova, J. Cerny, J. Jankovicova, O. Simonik, A. Pohlova, P. Secova, J. Antalikova and K. Dvorakova-Hortova (2018). "CD9 and CD81 Interactions and Their Structural Modelling in Sperm Prior to Fertilization." Int J Mol Sci 19(4).

Bosakova, T., A. Tockstein, N. Sebkova, O. Simonik, H. Adamusova, J. Albrechtova, T. Albrecht, Z. Bosakova and K. Dvorakova-Hortova (2018). "New Insight into Sperm Capacitation: A Novel Mechanism of 17beta-Estradiol Signalling." Int J Mol Sci 19(12).

2017

Pavlinkova, G., Margaryan, H., Zatecka, E., Valaskova, E., Elzeinova, F., Kubatova, A., Bohuslavova, R., Peknicova, J. Transgenerational inheritance of susceptibility to diabetes-induced male subfertility. Scientific Reports, 7: 4940, 2017. doi: 10.1038/s41598-017-05286-0. ISSN: 2045-2322.

Drab, T., Ren, S., Manaskova-Postlerova, P., Ticha, M., Jonakova, V., Liberda, J. Glycosidases in porcine follicular fluid and their effect in zona pellucida-AWN 1 spermadhesin interaction. Theriogenology, 100: 80-87, 2017. doi: 10.1016/j.theriogenology.2017.06.011. ISSN: 0093-691X.

Dostalova, P., Zatecka, E., Dvorakova-Hortova, K. Of Oestrogens and Sperm: A Review of the Roles of Oestrogens and Oestrogen Receptors in Male Reproduction. International Journal of Molecular Sciences, 15(5): 904, 2017. doi: 10.3390/ijms18050904. ISSN 1661-6596.

Dong, L. F., Kovarova, J., Bajzikova, M., Bezawork-Geleta, A., Svec, D., Endaya, B., Sachaphibulkij, K., Coelho, A. R., Sebkova, N., Ruzickova, A., Tan, A. S., Kluckova, K., Judasova, K., Zamecnikova, K., Rychtarcikova, Z., Gopalan, V., Sobol, M., Yan, B., Pattnaik, B., Bhatraju, N., Truksa, J., Stopka, P., Hozak, P., Lam, A., Sedlacek, R., Oliveira, P. J., Kubista, M., Agrawal, A., Dvorakova-Hortova, K., Rohlena, J., Berridge, M. V., Neuzil, J. Horizontal transfer of whole mitochondria restores tumorigenic potential in mitochondrial DNA-deficient cancer cells. eLife, 6:e22187, 2017. doi: 10.7554/eLife.22187. ISSN 2050-084X.

2016

Bosakova Z, Tockstein A, Adamusova H, Coufal P, Sebkova N, Dvorakova-Hortova K. (2016) Kinetic analysis of decreased sperm fertilizing ability by fluorides and fluoroaluminates: a tool for analyzing the effect of environmental substances on biological events. Eur Biophys J., 45(1):71-9. doi: 10.1007/s00249-015-1078-x.

Maňásková-Postlerová P, Cozlová N, Dorosh A, Šulc M, Guyonnet B, Jonáková V. (2016) Acrosin inhibitor detection along the boar epididymis. Int J Biol Macromol., 82:733-9. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2015.10.034.

Capkova J, Kubatova A, Ded L, Tepla O, Peknicova J. (2016) Evaluation of the expression of sperm proteins in normozoospermic and asthenozoospermic men using monoclonal antibodies. Asian J Androl., 18(1):108-13.

Frolikova, M., Sebkova, N., Ded, L., Dvorakova-Hortova, K. Characterization of CD46 and β1 integrin dynamics during sperm acrosome reaction. Scientific Reports, 6: 33714, 2016. doi: 10.1038/srep33714. eISSN 2045-2322.

Jankovicova, J., Frolikova, M., Sebkova, N., Simon, M., Cupperova, P., Lipcseyova, D., Michalkova, K., Horovska, L., Sedlacek, R., Stopka, P., Antalikova, J., Dvorakova-Hortova, K. Characterization of tetraspanin protein CD81 in mouse spermatozoa and bovine gametes. Reproduction, 152: 785-793, 2016. doi: 10.1530/REP-16-0304. ISSN 1470-1626.

2015

Capkova J, Margaryan H, Kubatova A, Novak P, Peknicova J. (2015) Target antigens for Hs-14 monoclonal antibody and their various expression in normozoospermic and asthenozoospermic men. Basic Clin Androl., 25:11. doi: 10.1186/s12610-015-0025-0.

Brieño-Enríquez MA, García-López J, Cárdenas DB, Guibert S, Cleroux E, Děd L, Hourcade Jde D, Pěknicová J, Weber M, Del Mazo J. (2015) Exposure to endocrine disruptor induces transgenerational epigenetic deregulation of microRNAs in primordial germ cells. PLoS One., 10(4):e0124296. doi: 10.1371/journal.pone.0124296.

Zigo M, Dorosh A, Pohlová A, Jonáková V, Šulc M, Maňásková-Postlerová P. (2015) Panel of monoclonal antibodies to sperm surface proteins as a tool for monitoring localization and identification of sperm-zona pellucida receptors. Cell Tissue Res., 359(3):895-908. doi: 10.1007/s00441-014-2072-9

Vieweg M, Dvorakova-Hortova K, Dudkova B, Waliszewski P, Otte M, Oels B, Hajimohammad A, Turley H, Schorsch M, Schuppe HC, Weidner W, Steger K, Paradowska-Dogan A. (2015): Methylation analysis of histone H4K12ac-associated promoters in sperm of healthy donors and subfertile patients. Clin Epigenetics., 19;7(1):31. doi: 10.1186/s13148-015-0058-4

Margaryan H, Dorosh A, Capkova J, Manaskova-Postlerova P, Philimonenko A, Hozak P, Peknicova J.: (2015) Characterization and possible function of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase-spermatogenic protein GAPDHS in mammalian sperm. Reprod Biol Endocrinol., 13:15. doi: 10.1186/s12958-015-0008-1.
 

2014

Alavi, S. H. M., Postlerova-Manaskova, P., Hatef, A., Psenicka, M., Peknicova, J., Inaba, K., Ciereszko, A., Linhart, O. Protease in sturgeon sperm and the effects of protease inhibitors on sperm motility and velocity. Fish Physiology and Biochemistry, 40(58): 1393-1398, 2014. doi: 10.1007/s10695-014-9933-8. ISSN 0920-1742.

Dvorakova-Hortova, K., Sidlova, A., Ded, L., Hladovcova, D., Vieweg, M., Weidner, W., Steger, K., Stopka, P., Paradowska-Dogan, A. Toxoplasma gondii decreases the reproductive fitness in mice. PLoS ONE, 9(6): e96770, 2014. doi: 10.1371/journal.pone.0096770. ISSN 1932-6203.

Sebkova, N., Ded, L., Vesela, K., Dvorakova-Hortova, K. Progress of sperm Izumo1 relocation during spontaneous acrosome reaction. Reproduction, 147(2): 231-240, 2014. doi: 10.1530/REP-13-0193. ISSN 1470-1626.

Zatecka, E., Castillo, J., Elzeinova, F., Kubatova, A., Ded, L., Peknicova, J., Oliva, R. The effect of tetrabromobisphenol A on protamine content and DNA integrity in mouse spermatozoa. Andrology, 2(6): 910-917, 2014. doi: 10.1111/j.2047-2927.2014.00257.x. ISSN 2047-2919.

Zatecka, E., Ded, L., Elzeinova, F., Kubatova, A., Dorosh, A., Margaryan, H., Dostalova, P., Korenkova, V., Hoskova, K., Peknicova, J. Effect of zearalenone on reproductive parameters and expression of selected testicular genes in mice. Reproductive toxicology, 45: 20-30, 2014. doi:10.1016/j.reprotox.2014.01.003. ISSN 1873-1708.

2013

Zatecka, E., Ded, L., Elzeinova, F., Kubatova, A., Dorosh, A., Margaryan, H., Dostalova, P., Peknicova, J. Effect of tetrabrombisphenol A on induction of apoptosis in the testes and changes in expression of selected testicular genes in CD1 mice. Reproductive Toxicology, 35: 32-39, 2013. ISSN 0890-6238.

Ded, L., Sebkova, N., Cerna, M., Elzeinova, E., Dostalova, P., Peknicova, J., Dvorakova-Hortova, K. In vivo exposure to 17β-estradiol triggers premature sperm capacitation in cauda epididymis. Reproduction, 145(3): 255-263, 2013. ISSN 1470-1626.

Elzeinova, F., Peknicova, J., Ded, L., Dorosh, A., Kubatova, A., Margaryan, H., Makovicky, P., Rajmon, R. Adverse effect of tetracycline and doxycycline on testicular tissue and sperm parameters in CD1 outbred mice. Experimental and Toxicologic Pathology,65(6): 911-917, 2013. ISSN 0940-2993.

Dorosh, A., Tepla, O., Zatecka, E., Ded, L., Koci, K., Peknicova, J. Expression analysis of MND1/GAJ, SPATA22, GAPDHS and ACR genes in testicular biopsies from non-obstructive azoospermia (NOA) patients. Reproductive Biology and Endocrinology, 11:42, 2013. ISSN 1477-7827.

Zigo, M., Jonakova, V., Sulc, M., Manaskova-Postlerova, P. Characterization of sperm surface protein patterns of ejaculated and capacitated boar sperm, with the detection of ZP binding candidates. International Journal of Biological Macromolecules, 61: 322-328, 2013. ISSN 0141-8130.

2012

Babcova, K., Ulcova-Gallova, Z., Bibkova, K., Micanova, Z., Peknicova J. Semen and serum inhibin B, and sperm quality in infertile men. Andrologia, 21: 3-12, 2012. ISSN 1310-3806.

Capkova, J., Hrncir, T., Kubatova, A., Tlaskalova-Hogenova, H. Lipopolysaccharide treatment suppresses spontaneously developing ankylosing enthesopathy in B10.BR male mice: The potential role of interleukin-10. BMC Musculoskeletal Disorders, 13: 110-118, 2012. ISSN 1471-2474.

Sebkova, N., Cerna, M., Ded, L., Peknicova, J., Dvorakova-Hortova, K. The slower the better: how sperm capacitation and acrosome reaction is modified in the presence of estrogen. Reproduction, 143: 297-307, 2012. ISSN 1470-1626.

Yi, Y. J., Zimmermann, S. W., Manandhar, G., Odhiambo, J. F., Kennedy, C., Jonakova, V., Manaskova-Postlerova, P., Sutovsky, M., Park, Ch. S., Sutovsky, P. Ubiquitin-activating enzyme (UBA1) is required for sperm capacitation, acrosomal exocytosis and sperm-egg coat penetration during porcine fertilization. International Journal of Andrology, 35: 196-210, 2012. ISSN 0105-6263.