Groupement de gènes des apolipoprotéines A-I/C-III/A-IV : études in vitro et in vivo

par Laurent Vergnes

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de Mario M. Zakin.

Soutenue en 2000

à Paris 11 .

Le président du jury était Jean Girard.

Le jury était composé de Jean Girard, Jean Chambaz, Michel Raymondjean, Jean-François Savouret.

Les rapporteurs étaient Jean Chambaz, Michel Raymondjean.

mots clés

• Apolipoprotéines
• Facteurs de transcription
• Souris transgéniques
• Lipides -- Métabolisme
• Apolipoprotéines A
• Transcription génétique

Résumé

Les gènes des apolipoprotéines (apo) A-I, C-III et A-IV sont organisés dans un groupement d'environ 17 kb sur le génome humain. Les trois protéines influencent fortement le métabolisme des lipoprotéines. L'étude du groupement de gènes apoA-1/C-III/A-IV a été réalisée avec une approche in vitro et in vivo. Tout d'abord, les éléments de régulation présents dans la région intergénique apoC-III/A-IV ont été recherchés. Ce travail a conduit au séquençage complet de la région intergénique et à la caractérisation de plusieurs éléments de régulation. En particulier, un nouvel enhancer au centre de la région intergénique a été identifié qui est impliqué dans la tissu-spécificité d'expression des gènes apoC-III et apoA-IV. Ensuite, nous avons généré des souris transgéniques pour l'apoA-IV humaine avec une expression principalement intestinale. Ce modèle ne présentait pas de variation des paramètres lipidiques, mais après un régime hypercholestérolémique une augmentation du cholestérol HDL était observée ainsi qu'une protection contre l'athérosclérose. Ce modèle a également mis en évidence une diminution de la sécrétion gastrique acide et une protection contre l'ulcération. Enfin, nous avons généré des souris transgéniques pour tout le groupement génomique apoA-I/C-III/A-IV. Nous avons mis en évidence une régulation coordonnée des trois gènes dans l'intestin et le foie. Malgré un profil lipidique attribué principalement à l'apoC-III, les souris transgéniques sont moins sensibles à l'athérosclérose, suggérant un rôle non négligeable de l'apoA-I et de l'apoA-IV dans ce modèle

Titre traduit

The apolipoprotein A-1/C-111/A-IV studies gene cluster : in vitro and in vivo studies

Résumé

The genes coding for the apolipoproteins (apo) A-I , C-III and A-IV are present on a 17 kb genomic fragment in human. The three proteins strongly influence the lipoprotein metabolism. The apoA-I/C-III/A -IV gene cluster was studied using in vitro and in vivo approaches. First we have analysed the C-III/A-IV intergenic region. This work allowed the determination of the complete sequence of the intergenic region and the caracterisation of sorne regulatory elements present in this region. A new enhancer, involved in the tissue­ specifie expression of both apoC- III and apoA-IV genes was localized in the central intergenic region. After, we have generated human apoA-IV transgenic mice with an intestinal expression of the gene. This model did not influence plasmatic lipids but after an atherogenic diet an increase of HDL cholesterol was observed accompanied by atherosclerosis protection. Human apoA-IV transgenic mice showed also a diminution of gastric acid secretion and protection against indomethacin induced ulcers. Finally, we have generated transgenic mice expressing the human apoA-I/C- III /A-IV gene cluster. We have demonstrated a coordinated regulation of the three genes in intestine and in liver. Ln spite of a strong hyperlipidemia,transgenic mice showed an atherosclerosis protection. Our results suggest that apoA-I and/or apoA-IV can protect against atherosclerosis even in the presence of severe hyperlipidemia.