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Isolation of a spermatozoal immobilization factor from Staphylococcus aureus filtrates

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Abstract:

Staphylococcus aureus isolated from the cervix of an infertile woman was found to cause complete immobilization of human spermatozoa in vitro. Only the cell culture and cell-free supernatant showed immobilization activity, indicating that the sperm immobilization factor might be released extracellularly by the organism because no activity was observed with the washed cells. Heat treatment of the supernatant at 60 °C for 10 min waived its immobilizing activity, indicating that the active component may be a protein. The bioactive molecule from the supernatant was purified to homogeneity by ammonium sulfate precipitation, gel permeation chromatography, and ion exchange chromatography. Sperm immobilization factor (SIF) was found to be an ~20 kDa protein. SIF at a concentration of 10 µg/mL was required to cause 100% immobilization of human spermatozoa after 30 min of incubation at 37 °C, whereas a concentration of 150 µg/mL caused immediate immobilization, and a concentration of 200 µg/mL resulted in instant loss of viability of human spermatozoa, observed by eosin-nigrosin staining. Scanning electron microscopy showed that the treatment of human spermatozoa with SIF caused multiple defects in the head, midpiece, neck, and tail region of human spermatozoa.

Dans cette étude, une souche de Staphylococcus aureus isolée du col utérin d’une femme souffrant d’infertilité a causé une immobilisation complète des spermatozoïdes humains in vitro. Seuls la culture cellulaire et le surnageant de culture acellulaire possédaient une activité d’immobilisation, indiquant ainsi que le facteur d’immobilisation des spermatozoïdes pourrait être secrété hors de la cellule par l’organisme, car aucune activité n’a été observée avec les cellules lavées. Un traitement thermique du surnageant à 60  °C pendant 10 min a supprimé son activité d’immobilisation indiquant que la composante active pourrait être une protéine. La molécule bioactive du surnageant a été purifiée à homogénéité par une précipitation au sulfate d’ammonium, une chromatographie à perméation de gel et une chromatographie d’échange d’ions. Le facteur d’immobilisation des spermatozoïdes (FIS) est une protéine d’environ 20 kDa. Une concentration de 10 µg/mL de FIS était nécessaire pour immobiliser à 100 % des spermatozoïdes humains après 30 min d’incubation à 37 °C, alors qu’une concentration de 150 µg/mL produisait une immobilisation instantanée, une concentration de 200 µg/mL résultant en une perte de viabilité immédiate des spermatozoïdes humains tel qu’observé par coloration à l’éosine-nigrosine. La microscopie électronique à balayage a montré que le traitement des spermatozoïdes humains avec le FIS induisait plusieurs défauts de la tête, de la pièce intermédiaire et du flagelle des spermatozoïdes humains.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2009

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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nrc/cjm/2009/00000055/00000007/art00011
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