Glypican-3 reexpression regulates apoptosis in murine adenocarcinoma mammary cells modulating PI3K/Akt and p38MAPK signaling pathways

Glypican-3 (GPC3) is a proteoglycan involved in proliferation and cell survival. Several reports demonstrated that GPC3 is downregulated in some tumors, such as breast cancer. Previously, we determined that GPC3 reexpression in the murine mammary adenocarcinoma LM3 cells induced an impairment of their invasive and metastatic capacities, associated with a decrease of their motility and an increase of their cell death. We demonstrated that GPC3 inhibits canonical Wnt signaling, as well as it activates non canonical pathway. Now, we identified signaling pathways responsible for the pro-apoptotic role of GPC3 in LM3 cells. We found for the first time that GPC3 inhibits the PI3K/Akt anti-apoptotic pathway while it stimulates the p38MAPK stress-activated one. We report a concomitant modulation of CDK inhibitors as well as of pro- and anti-apoptotic molecules. Our results provide new clues regarding the mechanism involved in the modulation induced by GPC3 of mammary tumor cell growth and survival.

Mutations in the heparan-sulfate proteoglycan glypican 6 (GPC6) impair endochondral ossification and cause recessive omodysplasia.

Glypicans are a family of glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored, membrane-bound heparan sulfate (HS) proteoglycans. Their biological roles are only partly understood, although it is assumed that they modulate the activity of HS-binding growth factors. The involvement of glypicans in developmental morphogenesis and growth regulation has been highlighted by Drosophila mutants and by a human overgrowth syndrome with multiple malformations caused by glypican 3 mutations (Simpson-Golabi-Behmel syndrome). We now report that autosomal-recessive omodysplasia, a genetic condition characterized by short-limbed short stature, craniofacial dysmorphism, and variable developmental delay, maps to chromosome 13 (13q31.1-q32.2) and is caused by point mutations or by larger genomic rearrangements in glypican 6 (GPC6). All mutations cause truncation of the GPC6 protein and abolish both the HS-binding site and the GPI-bearing membrane-associated domain, and thus loss of function is predicted. Expression studies in microdissected mouse growth plate revealed expression of Gpc6 in proliferative chondrocytes. Thus, GPC6 seems to have a previously unsuspected role in endochondral ossification and skeletal growth, and its functional abrogation results in a short-limb phenotype.

Glypican-3 regulates migration, adhesion and actin cytoskeleton organization in mammary tumor cells through Wnt signaling modulation

Glypican-3 (GPC3) is a proteoglycan involved in migration, proliferation and cell survival modulation in several tissues. There are many reports demonstrating a downregulation of GPC3 expression in some human tumors, including mesothelioma, ovarian and breast cancer. Previously, we determined that GPC3 reexpression in the murine mammary adenocarcinoma LM3 cells induced an impairment of their in vivo invasive and metastatic capacities together with a higher susceptibility to in vitro apoptosis. Currently, the signaling mechanism of GPC3 is not clear. First, it was speculated that GPC3 regulates the insulin-like growth factor (IGF) signaling system. This hypothesis, however, has been strongly challenged. Recently, several reports indicated that at least in some cell types GPC3 serves as a selective regulator of Wnt signaling. Here we provide new data demonstrating that GPC3 regulates Wnt pathway in the metastatic adenocarcinoma mammary LM3 cell line. We found that GPC3 is able to inhibit canonical Wnt signals involved in cell proliferation and survival, as well as it is able to activate non canonical pathway, which directs cell morphology and migration. This is the first report indicating that breast tumor cell malignant properties can be reverted, at least in part, by GPC3 modulation of Wnt signaling. Our results are consistent with the potential role of GPC3 as a metastasis suppressor.

Changes in cardiac heparan sulfate proteoglycan expression and streptozotocin-induced diastolic dysfunction in rats

Background: Changes in the proteoglycans glypican and syndecan-4 have been reported in several pathological conditions, but little is known about their expression in the heart during diabetes. The aim of this study was to investigate in vivo heart function changes and alterations in mRNA expression and protein levels of glypican-1 and syndecan-4 in cardiac and skeletal muscles during streptozotocin (STZ)-induced diabetes. Methods: Diabetes was induced in male Wistar rats by STZ administration. The rats were assigned to one of the following groups: control (sham injection), after 24 hours, 10 days, or 30 days of STZ administration. Echocardiography was performed in the control and STZ 10-day groups. Western and Northern blots were used to quantify protein and mRNA levels in all groups. Immunohistochemistry was performed in the control and 30-day groups to correlate the observed mRNA changes to the protein expression. Results: In vivo cardiac functional analysis performed using echocardiography in the 10-day group showed diastolic dysfunction with alterations in the peak velocity of early (E) diastolic filling and isovolumic relaxation time (IVRT) indices. These functional alterations observed in the STZ 10-day group correlated with the concomitant increase in syndecan-4 and glypican-1 protein expression. Cardiac glypican-1 mRNA and skeletal syndecan-4 mRNA and protein levels increased in the STZ 30-day group. On the other hand, the amount of glypican in skeletal muscle was lower than that in the control group. The same results were obtained from immunohistochemistry analysis. Conclusion: Our data suggest that membrane proteoglycans participate in the sequence of events triggered by diabetes and inflicted on cardiac and skeletal muscles.

Arginase-1 A New Immunohistochemical Marker of Hepatocytes and Hepatocellular Neoplasms

The distinction of hepatocellular carcinoma (HCC) from metastatic tumor in the liver often presents a diagnostic challenge that carries significant impact on prognostication and therapy. The number of diagnostically useful immunohistochemical markers of hepatocytes is limited to hepatocyte paraffin antigen (HepPar-1), polyclonal carcinoembryonic antigen, and CD10, with alpha-fetoprotein and glypican-3 labeling HCCs. Arginase-1 (Arg-1) is a binuclear manganese metalloenzyme that catalyzes the hydrolysis of arginine to ornithine and urea. We used immunohistochemistry to compare the sensitivity of Arg-1 to that of HepPar-1 in 151 HCCs. We found that the overall sensitivities of Arg-1 and HepPar-1 are 96.0% and 84.1%, respectively. The sensitivities of Arg-1 in well, moderately, and poorly differentiated HCCs are 100%, 96.2%, and 85.7%, respectively, whereas, in comparison, HepPar-1 demonstrated sensitivities of 100%, 83.0%, and 46.4% for well, moderately, and poorly differentiated tumors, respectively. There were no HCCs in our study that were reactive for HepPar-1 but nonreactive for Arg-1. We also examined Arg-1 expression in nonhepatocellular tumors, including many that are potential mimics of HCC (renal cell carcinomas, neuroendocrine tumors, melanomas, gastric adenocarcinomas, and adrenocortical carcinomas) and found that only 2 non-HCC tumors were reactive for Arg-1. Arg-1 represents a sensitive and specific marker of benign and malignant hepatocytes that may ultimately prove to be a useful diagnostic tool in routine surgical pathology practice.

Growth factors and cytokines modulate gene expression of cell-surface proteoglycans in human periodontal ligament cells

Cell-surface proteoglycans have been known to be involved in many functions including interactions with components of the extracellular microenvironment, and act as co-receptors which bind and modify the action of various growth factors and cytokines. The purpose of this study was to determine the regulation by growth factors and cytokines on cell-surface proteoglycan gene expression in cultured human periodontal ligament (PDL) cells. Subconfluent, quiescent PDL cells were treated with various concentrations of serum, bFGF, PDGF-BB, TGF-beta1, IL-1 beta, and IFN-gamma. RT-PCR technique was used, complemented with Northern blot for syndecan-1, to examine the effects of these agents on the mRNA expression of five cell-surface proteoglycans (syndecan-1, syndecan-2, syndecan-4, glypican and betaglycan). Syndecan-1 mRNA levels increased in response to serum, bFGF and PDGF-BB, but decreased in response to TGF-beta1, IL-1 beta and IFN-gamma. In contrast, syndecan-2 mRNA levels were upregulated by TCF-beta1 and IL-1 beta stimulation, but remained unchanged with the other agents. Betaglycan gene expression decreased in response to serum, but was upregulated by TCF-beta1 and unchanged by the other stimulants. Additionally, syndecan-4 and glypican were not significantly altered in response to the regulator molecules studied, with the exception that glypican is decreased in response to IFN-gamma. These data demonstrate that the gene expression of the five cell-surface proteoglycans studied is differentially regulated in PDL cells lending support to the nation of distinct functions for these cell-surface proteoglycans. (C) 2001 Wiley-Liss, inc.

Cell-surface proteoglycan expression by lymphocytes from peripheral blood and Gingiva in health and periodontal disease

Cell-surface proteoglycans are involved in lymphocyte migration and activation. This study investigated the expression of syndecan-1, syndecan-4, and glypican in peripheral blood lymphocytes and by lymphocytes in variously inflamed periodontal tissues. Gingival specimens from healthy, gingivitis, or chronic periodontitis sites were stained by means of antibodies against B- and T-lymphocytes and also syndecan-1, syndecan-4, and glypican. Syndecan-1 expression by peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from healthy, gingivitis, and chronic periodontitis subjects was assessed by flow cytometry. Syndecan-1 was expressed by B-cells/plasma cells but not T-cells in both gingivitis and chronic periodontitis lesions, Both B-cells/plasma cells and T-cells in gingivitis and chronic periodontitis expressed syndecan-4. Glypican was expressed only by macrophages. Stimulation of PBMC with mitogens and growth factors modulated syndecan-1 expression in both the T- and B-cells. Thus, cell-surface proteoglycan expression by lymphocytes in periodontal inflammation is cell-type-specific and may be modulated by inflammation.

Genomic screen for genes involved in mammalian craniofacial development

Using a subtractive hybridisation approach, we enriched for genes likely to play a role in embryonic development of the mammalian face and other structures. This was achieved by subtracting cDNA derived from adult mouse liver from that derived from 10.5 dpc mouse embryonic branchial arches 1 and 2. Random sequencing of clones from the resultant library revealed that a high percentage correspond to genes with a previously established role in embryonic development and disease, while 15% represent novel or uncharacterised genes. Whole mount in situ hybridisation analysis of novel genes revealed that approximately 50% have restricted expression during embryonic development. In addition to expression in branchial arches, these genes showed a range of expression domains commonly including neural tube and somites. Notably, all genes analysed were found to be expressed not only in the branchial arches but also in the developing limb buds, providing support for the hypothesis that development of the limbs and face is likely to involve analogous molecular processes. (C) 2003 Wiley-Liss, Inc.

GPC3 reduces cell proliferation in renal carcinoma cell lines

Background: Glypican 3 (GPC3) is a member of the family of glypican heparan sulfate proteoglycans (HSPGs). The GPC3 gene may play a role in controlling cell migration, negatively regulating cell growth and inducing apoptosis. GPC3 is downregulated in several cancers, which can result in uncontrolled cell growth and can also contribute to the malignant phenotype of some tumors. The purpose of this study was to analyze the mechanism of action of the GPC3 gene in clear cell renal cell carcinoma.Methods: Five clear cell renal cell carcinoma cell lines and carcinoma samples were used to analyze GPC3 mRNA expression (qRT-PCR). Then, representative cell lines, one primary renal carcinoma (786-O) and one metastatic renal carcinoma (ACHN), were chosen to carry out functional studies. We constructed a GPC3 expression vector and transfected the renal carcinoma cell lines, 786-O and ACHN. GPC3 overexpression was analyzed using qRT-PCR and immunocytochemistry. We evaluated cell proliferation using MTT and colony formation assays. Flow cytometry was used to evaluate apoptosis and perform cell cycle analyses.Results: We observed that GPC3 is downregulated in clear cell renal cell carcinoma samples and cell lines compared with normal renal samples. GPC3 mRNA expression and protein levels in 786-O and ACHN cell lines increased after transfection with the GPC3 expression construct, and the cell proliferation rate decreased in both cell lines following overexpression of GPC3. Further, apoptosis was not induced in the renal cell carcinoma cell lines overexpressing GPC3, and there was an increase in the cell population during the G1 phase in the cell cycle.Conclusion: We suggest that the GPC3 gene reduces the rate of cell proliferation through cell cycle arrest during the G1 phase in renal cell carcinoma.

Expressão do gene Glipican 3 (Gpc3) no urotélio da bexiga de ratos expostos ao diuron (3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea) por 7 dias e 20 semanas

Diuron (3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea) is a substituted urea herbicide widely used in crops of sugar cane, cotton and soybeans. In 1997, this agent has been classified by the United States Environmental Protection Agency as known/likely human carcinogen because it induced tumors in the urinary bladder and renal pelvis of rats, and breast and skin of mice exposed to 2500 ppm for feed for two years. A previous study from our group demonstrated dose-response relationship in the gene expression profile associated with severe necrosis on bladder urothelium and increased incidence of simple hyperplasia in male Wistar rats treated with different concentrations of diuron for 20 weeks. To check how early the molecular changes occurs, rats were fed for 7 days with diets containing diuron at 0, 125, 500 or 2500 ppm. The main observations recorded were urothelium ultrastructural alterations and disruptions of molecular pathways associated with cell-cell interaction and the tissue organization maintenance. Particularly, the gene Glypican 3 (Gpc3), a surface proteoglycan related to cellular adhesion and apoptosis induction, was down regulated on urothelium exposed to 2500ppm diuron for 7 days and 20 weeks. The aim of this study was validate by quantitative RT-PCR real time, the reduced Gpc3 gene expression in epithelial cells of the urinary bladder of male Wistar rats treated with different concentrations of diuron for 7 days and 20 weeks. The endogenous control of the quantitative PCR real time technique was the β-actin gene and the target was the gene Gpc3. The relative quantification (RQ) was obtained by the method of relative quantification 2-ΔΔCt . Animals exposed to diuron for 7 days or for 20 weeks presented reduction of Gpc3 gene expression compared to the control group. This reduction was statistically significant only for the 7 days study. Moreover, by comparing animals exposed for 7 days with the exposed for 20 weeks, it was ...

Análise funcional do gene GPC3 em carcinoma renal de células claras

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293

La possibilité de programmer une cellule dans le but de produire une protéine d’intérêt est apparue au début des années 1970 avec l’essor du génie génétique. Environ dix années plus tard, l’insuline issue de la plateforme de production microbienne Escherichia coli, fut la première protéine recombinante (r-protéine) humaine commercialisée. Les défis associés à la production de r-protéines plus complexes et glycosylées ont amené l’industrie biopharmaceutique à développer des systèmes d’expression en cellules de mammifères. Ces derniers permettent d’obtenir des protéines humaines correctement repliées et de ce fait, biologiquement actives. Afin de transférer le gène d’intérêt dans les cellules de mammifères, le polyéthylènimine (PEI) est certainement un des vecteurs synthétiques le plus utilisé en raison de son efficacité, mais aussi sa simplicité d’élaboration, son faible coût et sa stabilité en solution qui facilite son utilisation. Il est donc largement employé dans le contexte de la production de r-protéines à grande échelle et fait l’objet d’intenses recherches dans le domaine de la thérapie génique non virale. Le PEI est capable de condenser efficacement l’ADN plasmidique (vecteur d’expression contenant le gène d’intérêt) pour former des complexes de petites tailles appelés polyplexes. Ces derniers doivent contourner plusieurs étapes limitantes afin de délivrer le gène d’intérêt au noyau de la cellule hôte. Dans les conditions optimales du transfert de gène par le PEI, les polyplexes arborent une charge positive nette interagissant de manière électrostatique avec les protéoglycanes à héparane sulfate (HSPG) qui décorent la surface cellulaire. On observe deux familles d’HSPG exprimés en abondance à la surface des cellules de mammifères : les syndécanes (4 membres, SDC1-4) et les glypicanes (6 membres, GPC1-6). Si l’implication des HSPG dans l’attachement cellulaire des polyplexes est aujourd’hui largement acceptée, leur rôle individuel vis-à-vis de cet attachement et des étapes subséquentes du transfert de gène reste à confirmer. Après avoir optimisées les conditions de transfection des cellules de mammifères CHO et HEK293 dans le but de produire des r-protéines secrétées, nous avons entrepris des cinétiques de capture, d’internalisation des polyplexes et aussi d’expression du transgène afin de mieux comprendre le processus de transfert de gène. Nous avons pu observer des différences au niveau de ces paramètres de transfection dépendamment du système d’expression et des caractéristiques structurelles du PEI utilisé. Ces résultats présentés sous forme d’articles scientifiques constituent une base solide de l’enchaînement dans le temps des évènements essentiels à une transfection efficace des cellules CHO et HEK293 par le PEI. Chaque type cellulaire possède un profil d’expression des HSPG qui lui est propre, ces derniers étant plus ou moins permissifs au transfert de gène. En effet, une étude menée dans notre laboratoire montre que les SDC1 et SDC2 ont des rôles opposés vis-à-vis du transfert de gène. Alors que tous deux sont capables de lier les polyplexes, l’expression de SDC1 permet leur internalisation contrairement à l’expression de SDC2 qui l’inhibe. De plus, lorsque le SDC1 est exprimé à la surface des cellules HEK293, l’efficacité de transfection est augmentée de douze pourcents. En utilisant la capacité de SDC1 à induire l’internalisation des polyplexes, nous avons étudié le trafic intracellulaire des complexes SDC1 / polyplexes dans les cellules HEK293. De plus, nos observations suggèrent une nouvelle voie par laquelle les polyplexes pourraient atteindre efficacement le noyau cellulaire. Dans le contexte du transfert de gène, les HSPG sont essentiellement étudiés dans leur globalité. S’il est vrai que le rôle des syndécanes dans ce contexte est le sujet de quelques études, celui des glypicanes est inexploré. Grâce à une série de traitements chimiques et enzymatiques visant une approche « perte de fonction », l’importance de la sulfatation comme modification post-traductionnelle, l’effet des chaînes d’héparanes sulfates mais aussi des glypicanes sur l’attachement, l’internalisation des polyplexes, et l’expression du transgène ont été étudiés dans les cellules CHO et HEK293. L’ensemble de nos observations indique clairement que le rôle des HSPG dans le transfert de gène devrait être investigué individuellement plutôt que collectivement. En effet, le rôle spécifique de chaque membre des HSPG sur la capture des polyplexes et leur permissivité à l’expression génique demeure encore inconnu. En exprimant de manière transitoire chaque membre des syndécanes et glypicanes à la surface des cellules CHO, nous avons déterminé leur effet inhibiteur ou activateur sur la capture des polyplexes sans pouvoir conclure quant à l’effet de cette surexpression sur l’efficacité de transfection. Par contre, lorsqu’ils sont présents dans le milieu de culture, le domaine extracellulaire des HSPG réduit l’efficacité de transfection des cellules CHO sans induire la dissociation des polyplexes. Curieusement, lorsque chaque HSPG est exprimé de manière stable dans les cellules CHO, seulement une légère modulation de l’expression du transgène a pu être observée. Ces travaux ont contribué à la compréhension des mécanismes d'action du vecteur polycationique polyéthylènimine et à préciser le rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293.

Rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293

La possibilité de programmer une cellule dans le but de produire une protéine d’intérêt est apparue au début des années 1970 avec l’essor du génie génétique. Environ dix années plus tard, l’insuline issue de la plateforme de production microbienne Escherichia coli, fut la première protéine recombinante (r-protéine) humaine commercialisée. Les défis associés à la production de r-protéines plus complexes et glycosylées ont amené l’industrie biopharmaceutique à développer des systèmes d’expression en cellules de mammifères. Ces derniers permettent d’obtenir des protéines humaines correctement repliées et de ce fait, biologiquement actives. Afin de transférer le gène d’intérêt dans les cellules de mammifères, le polyéthylènimine (PEI) est certainement un des vecteurs synthétiques le plus utilisé en raison de son efficacité, mais aussi sa simplicité d’élaboration, son faible coût et sa stabilité en solution qui facilite son utilisation. Il est donc largement employé dans le contexte de la production de r-protéines à grande échelle et fait l’objet d’intenses recherches dans le domaine de la thérapie génique non virale. Le PEI est capable de condenser efficacement l’ADN plasmidique (vecteur d’expression contenant le gène d’intérêt) pour former des complexes de petites tailles appelés polyplexes. Ces derniers doivent contourner plusieurs étapes limitantes afin de délivrer le gène d’intérêt au noyau de la cellule hôte. Dans les conditions optimales du transfert de gène par le PEI, les polyplexes arborent une charge positive nette interagissant de manière électrostatique avec les protéoglycanes à héparane sulfate (HSPG) qui décorent la surface cellulaire. On observe deux familles d’HSPG exprimés en abondance à la surface des cellules de mammifères : les syndécanes (4 membres, SDC1-4) et les glypicanes (6 membres, GPC1-6). Si l’implication des HSPG dans l’attachement cellulaire des polyplexes est aujourd’hui largement acceptée, leur rôle individuel vis-à-vis de cet attachement et des étapes subséquentes du transfert de gène reste à confirmer. Après avoir optimisées les conditions de transfection des cellules de mammifères CHO et HEK293 dans le but de produire des r-protéines secrétées, nous avons entrepris des cinétiques de capture, d’internalisation des polyplexes et aussi d’expression du transgène afin de mieux comprendre le processus de transfert de gène. Nous avons pu observer des différences au niveau de ces paramètres de transfection dépendamment du système d’expression et des caractéristiques structurelles du PEI utilisé. Ces résultats présentés sous forme d’articles scientifiques constituent une base solide de l’enchaînement dans le temps des évènements essentiels à une transfection efficace des cellules CHO et HEK293 par le PEI. Chaque type cellulaire possède un profil d’expression des HSPG qui lui est propre, ces derniers étant plus ou moins permissifs au transfert de gène. En effet, une étude menée dans notre laboratoire montre que les SDC1 et SDC2 ont des rôles opposés vis-à-vis du transfert de gène. Alors que tous deux sont capables de lier les polyplexes, l’expression de SDC1 permet leur internalisation contrairement à l’expression de SDC2 qui l’inhibe. De plus, lorsque le SDC1 est exprimé à la surface des cellules HEK293, l’efficacité de transfection est augmentée de douze pourcents. En utilisant la capacité de SDC1 à induire l’internalisation des polyplexes, nous avons étudié le trafic intracellulaire des complexes SDC1 / polyplexes dans les cellules HEK293. De plus, nos observations suggèrent une nouvelle voie par laquelle les polyplexes pourraient atteindre efficacement le noyau cellulaire. Dans le contexte du transfert de gène, les HSPG sont essentiellement étudiés dans leur globalité. S’il est vrai que le rôle des syndécanes dans ce contexte est le sujet de quelques études, celui des glypicanes est inexploré. Grâce à une série de traitements chimiques et enzymatiques visant une approche « perte de fonction », l’importance de la sulfatation comme modification post-traductionnelle, l’effet des chaînes d’héparanes sulfates mais aussi des glypicanes sur l’attachement, l’internalisation des polyplexes, et l’expression du transgène ont été étudiés dans les cellules CHO et HEK293. L’ensemble de nos observations indique clairement que le rôle des HSPG dans le transfert de gène devrait être investigué individuellement plutôt que collectivement. En effet, le rôle spécifique de chaque membre des HSPG sur la capture des polyplexes et leur permissivité à l’expression génique demeure encore inconnu. En exprimant de manière transitoire chaque membre des syndécanes et glypicanes à la surface des cellules CHO, nous avons déterminé leur effet inhibiteur ou activateur sur la capture des polyplexes sans pouvoir conclure quant à l’effet de cette surexpression sur l’efficacité de transfection. Par contre, lorsqu’ils sont présents dans le milieu de culture, le domaine extracellulaire des HSPG réduit l’efficacité de transfection des cellules CHO sans induire la dissociation des polyplexes. Curieusement, lorsque chaque HSPG est exprimé de manière stable dans les cellules CHO, seulement une légère modulation de l’expression du transgène a pu être observée. Ces travaux ont contribué à la compréhension des mécanismes d'action du vecteur polycationique polyéthylènimine et à préciser le rôle des protéoglycanes à héparane sulfate dans le transfert de gène des cellules CHO et HEK293.

Élucidation et identification des différents interacteurs impliqués dans le mécanisme de régulation du LDLR par la protéine PCSK9

Résumé : Les maladies cardiovasculaires représentent la principale cause de mortalité mondiale, soit le tiers des décès annuels selon l’Organisation mondiale de la Santé. L’hypercholestérolémie, caractérisée par une élévation des niveaux plasmatiques de lipoprotéines de faible densité (LDL), est l’un des facteurs de risque majeur pour les maladies cardiovasculaires. La proprotéine convertase subtilisine/kexine type 9 (PCSK9) joue un rôle essentiel dans l’homéostasie du cholestérol sanguin par la régulation des niveaux protéiques du récepteur LDL (LDLR). PCSK9 est capable de se lier au LDLR et favorise l’internalisation et la dégradation du récepteur dans les lysosomes. L’inhibition de PCSK9 s’avère une cible thérapeutique validée pour le traitement de l’hypercholestérolémie et la prévention des maladies cardiovasculaires. Par contre, plusieurs mécanismes responsables de la régulation et la dégradation du complexe PCSK9-LDLR n’ont pas encore été complètement caractérisés comme la régulation par la protéine annexin A2 (AnxA2), un inhibiteur endogène de PCSK9. De plus, plusieurs évidences suggèrent la présence d’une ou plusieurs protéines, encore inconnues, impliquées dans le mécanisme d’action de PCSK9. Celles-ci pourraient réguler l’internalisation et le transport du complexe PCSK9-LDLR vers les lysosomes. Les objectifs de cette thèse sont de mieux définir le rôle et l’impact de l’AnxA2 sur la protéine PCSK9 en plus d’identifier de nouveaux partenaires d’interactions de PCSK9 pour mieux caractériser son mécanisme d’action sur la régulation des niveaux de LDLR. Nous avons démontré que l’inhibition de PCSK9 par l’AnxA2 extracellulaire s’effectue via sa liaison aux domaines M1+M2 de la région C-terminale de PCSK9 et nous avons mis en évidence les premières preuves d’un contrôle intracellulaire de l’AnxA2 sur la traduction de l’ARNm de PCSK9. Nos résultats révèlent une liaison de l’AnxA2 à l’ARN messager de PCSK9 qui cause une répression traductionnelle. Nous avons également identifié la protéine glypican-3 (GPC3) comme un nouveau partenaire d’interaction extracellulaire avec le PCSK9 et intracellulaire avec le complexe PCSK9-LDLR dans le réticulum endoplasmique des cellules HepG2 et Huh7. Nos études démontrent que GPC3 réduit l’activité extracellulaire de PCSK9 en agissant comme un compétiteur du LDLR pour la liaison avec PCSK9. Une meilleure compréhension des mécanismes de régulation et de dégradation du complexe PCKS9-LDLR permettra de mieux évaluer l’impact et l’efficacité des inhibiteurs de la protéine PCSK9.