Interaction de l'apolipoprotéine E avec les héparanes sulfate : implication dans la signalisation cellulaire et conséquence de la glycation / par Isabelle Laffont ; sous la direction de Gérard Siest

Résumé / Abstract : L'apolipoprotéine E (apoE) joue un rôle majeur dans le transport des lipides dans le plasma et le cerveau. Elle se lie aux membres de la famille du récepteur des LDLs (LDL-R) ainsi qu'à l'héparine. Cette propriété est déterminante pour la liaison de l'apoE aux héparanes sulfate (HSs) qui contrôle un grand nombre de ses fonctions. L'apoE présente un polymorphisme résultant de l'existence de trois allèles d'un même gène. Les produits de ce gène sont appelés apoE2, E3 et E4. Nous avons étudié l'interaction de chacune des isoformes majeures d'apoE avec les glycosaminoglycanes (GAGs) par la technologie de résonance plasmonique de surface. Nous avons montré que l'apoE se lie aux GAGs dans l'ordre suivant: héparine>HS>>dermatane sulfate>chondroi͏̈tine sulfate. La constante d'affinité de l'apoE3 pour l'héparine est de 12 nM et les différentes isoformes d'apoE ont montré des affinités similaires. Les cations bivalents participent à la stabilisation de l'interaction. Le domaine de liaison à l'héparine situé dans le domaine amino-terminal est essentiel à cette interaction. Selon de récentes études, l'apoE est impliquée dans la signalisation cellulaire. Nous avons montré que l'apoE induit de façon isoforme-spécifique, dans les Neuro-2a, deux voies de signalisation distinctes aboutissant à la phosphorylation et à l'activation d'Akt, molécule impliquée dans la survie cellulaire. L'activation d'une de ces voies nécessite la liaison de l'apoE au complexe protéoglycanes à HSs/protéine analogue au LDL-R. La réaction de Maillard est impliquée dans le processus du vieillissement et le développement de pathologies liées à l'âge comme l'athérosclérose et la maladie d'Alzheimer. Nous avons étudié l'étape initiale de la glycation, la formation du produit d'Amadori, dans le liquide céphalo-rachidien (LCR), au cours du vieillissement et dans la maladie d'Alzheimer. Nous n'avons trouvé aucune évolution au cours du vieillissement. Au contraire, le LCR de patients atteints de la maladie d'Alzheimer montre une augmentation de la glycation de 1,7 fois (P<O,OOO5) par rapport aux sujets contrôles. Cette glycation n'est pas la conséquence d'une glycorachie anormale et a probablement lieu dans le LCR.Nous avons montré que la glycation de l'apoE dans le LCR est augmentée chez les individus atteints de la maiadie d'Alzheimer .De plus, d'importants taux d'apoE glyquée ont été trouvés dans le plasma de diabétiques suggérant une probable altération de ses fonctions chez les diabétiques. Nous avons étudié l'effet de la glycation des trois isoformes d'apoE sur leur interaction avec les récepteurs dans des cellules en culture. La liaison de l'apoE aux récepteurs n'est pas modifiée par la glycation. Cependant, les études par résonance plasmonique de surface ont montré que les activités de liaison de l'apoE à l'héparine et aux HSs sont plus faibles une fois la protéine glyquée. La glycation de la Lys- 75, site majeur de glycation, est un processus rapide mais cet acide aminé ne joue pas de rôle significatif dans la formation du complexe apoE-GAGs.