ADAM15 participates in fertilization through a physical interaction with acrogranin.
Mammalian fertilization is completed by direct interaction between sperm and egg. This process is primarily mediated by both adhesion and membrane-fusion proteins found on the gamete surface. ADAM1, 2, and 3 are members of the ADAMs protein family, and have been involved in sperm-egg binding. In this study, we demonstrate the proteolytic processing of ADAM15 during epididymal maturation of guinea pig spermatozoa to produce a mature form a size of 45 kDa. We find that the size of the mature ADAM15, 45 kDa, in cauda epididymal spermatozoa indicates that the pro-domain and metalloprotease domain are absent. In addition, using indirect immunofluorescence, ADAM15 was found throughout the acrosome, at the equatorial region and along the flagellum of guinea pig spermatozoa. After acrosome reaction, ADAM15 is lost from the acrosomal region and retained in the equatorial region and flagellum. In this study, we also report the first evidence of a complex between ADAM15 and acrogranin. By immunoprecipitation, we detected a protein band of 65 kDa which co-immunoprecipated together ADAM15. Analysis of the N-terminal sequence of this 65 kDa protein has revealed its identity as acrogranin. In addition, using cell-surface labeling, ADAM15 was found to be present on the cell surface. Assays of heterologous fertilization showed that the antibody against acrogranin inhibited the sperm-egg adhesion. Interestingly, ADAM15 and acrogranin were also found associated in two breast cancer cell lines. In conclusion, our results demonstrated that ADAM15 and acrogranin are present on and associated with the surface of guinea pig spermatozoa; besides both proteins may play a role during sperm-egg binding.
Departamento de Biología CelularCentro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN), No. 2508, México, Distrito Federal, México CP 07360Departamento de BioquímicaFacultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México, Distrito Federal, México CP 04510 andInstituto de FísicaUniversidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México CP 78290.
Karina
K
Pastén
Departamento de Biología CelularCentro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN), No. 2508, México, Distrito Federal, México CP 07360Departamento de BioquímicaFacultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México, Distrito Federal, México CP 04510 andInstituto de FísicaUniversidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México CP 78290.
Yadira
Y
Bastian
Departamento de Biología CelularCentro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN), No. 2508, México, Distrito Federal, México CP 07360Departamento de BioquímicaFacultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México, Distrito Federal, México CP 04510 andInstituto de FísicaUniversidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México CP 78290.
Ana L
AL
Roa-Espitia
Departamento de Biología CelularCentro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV-IPN), No. 2508, México, Distrito Federal, México CP 07360Departamento de BioquímicaFacultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), México, Distrito Federal, México CP 04510 andInstituto de FísicaUniversidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México CP 78290.
Deneb
D
Maldonado-García
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Guillermo
G
Mendoza-Hernández
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Cesar I
CI
Ortiz-García
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Adela
A
Mújica
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Enrique O
EO
Hernández-González
D051722:ADAM Proteins / Q000032:analysis / Q000502:physiology*; D000818:Animals; D001943:Breast Neoplasms / Q000737:chemistry / Q000473:pathology; D002448:Cell Adhesion / Q000502:physiology; D045744:Cell Line, Tumor; D005260:Female; D005306:Fertilization / Q000502:physiology*; D006168:Guinea Pigs / Q000502:physiology*; D006801:Humans; D036341:Intercellular Signaling Peptides and Proteins / Q000032:analysis / Q000502:physiology*; D008297:Male; D008561:Membrane Fusion / Q000502:physiology; D008565:Membrane Proteins / Q000032:analysis; D013075:Sperm Capacitation / Q000502:physiology; D013084:Sperm-Ovum Interactions / Q000502:physiology*
D036341:Intercellular Signaling Peptides and Proteins; D008565:Membrane Proteins; D051722:ADAM Proteins; C098660:ADAM15 protein, human