Caenorhabditis elegans possui quatro genes de kpcs (kex2/subtilisin-like proprotein convertases): kpc-1, kpc-2/egl-3, kpc-3/aex-5, kpc-4/bli-4. Em C. elegans, dois dos quatro polipeptídeos de vitelogenina encontrados dentro dos ovócitos, YP115 e YP88, se originam a partir de um precursor polipeptídico (VIT-6) clivado pós-traducionalmente após o motivo RGKR. Nematóides transgênicos foram produzidos com construções repórteres transcricionais de GFP. Foi verificada expressão de kpc-1 tanto em neurônios quanto em células musculares e intestinais. Esses dados, aliados aos dados da literatura para os outros genes kpc de C. elegans, sugerem o envolvimento de KPC-1 no processamento de VIT-6, que é secretada por células intestinais. Ensaios de Western-blot compararam o processamento de VIT-6 em nematóides selvagens, mutantes e knock-down por RNAi para os diferentes genes kpc. A análise de nematóides mutantes e knock-down por RNAi combinado para os outros três genes de convertase de C. elegans confirmou a redundância da atividade dessas enzimas no processamento de VIT-6. / Four kpc genes are found in the Caenorhabditis elegans genome: (kex2/subtilisin-like proprotein convertases): kpc-1, kpc-2/egl-3, kpc-3/aex-5, kpc-4/bli-4. Two of the four vitellogenin polypeptides, YP115 and YP88, originate from a precursor, VIT-6. VIT-6 is cleaved post-translationally after the RGKR motif. Transgenic worms carrying GFP transcription reporter constructs were produced. Expression of kpc-1 has been localized to neurons as well as muscular and intestinal cells. These data, together with the ones available from the literature for the other kpc genes, suggest the involvement of KPC-1 in the processing of VIT-6, which is secreted from intestinal cells. Western-blot analysis compared the pattern of VIT-6 processing in wild-type, mutants and RNAi-treated worms for the other kpcs. Analysis of worms treated by combined RNAi confirmed the redundancy of KPCs in VIT-6 processing.

A hipercolesterolemia familiar (HF) é uma alteração de origem genética comum que pode se manifestar clinicamente desde o nascimento e provoca um aumento nos níveis plasmáticos de LDL-colesterol (LDL-c), xantomas e doença coronária prematura. Sua detecção e tratamento precoce reduzem a morbidade e mortalidade coronária. A identificação e rastreamento em cascata familiar usando níveis de LDL-c e detecção genética é a estratégia mais aconselhável e rentável para descoberta de novos casos. O tratamento crônico com estatinas reduz o risco cardiovascular da população em geral, contudo, estudos clínicos com estatinas revelam risco cardiovascular residual mesmo após correção das concentrações de LDL-c. Com o surgimento de novas drogas e mais recentemente um inibidor da enzima pró-proteína convertase subtilisina/kexina tipo 9 (PCSK9), este estudo enfatizou na investigação específica para aqueles acometidos com defeitos genéticos nessa enzima, por ser de frequência ainda mais rara e pouco estudada, necessitando de melhor investigação na população em estudo a fim de rastrear a ocorrência de mutações patológicas na PCSK9. O objetivo desse estudo foi identificar e caracterizar mutações e/ou deleções patológicas no gene PCSK9 em pacientes com Hipercolesterolemia Familiar provenientes do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto da FMRP/USP selecionados para o teste genético. Foi feito o rastreamento de mutações pelo método Hight Resolution Melting (HRM), de forma prática, rápida e eficiente, onde mutações detectadas foram seqüenciadas. Foram identificadas 7 mutações não patogênicas, caracterizando que a população estudada não apresenta Hipercolesterolemia Familiar associada a mutações no gene PCSK9, fato que não exclui o diagnóstico por outros defeitos genéticas associados a doença. / Familial hypercholesterolemia (FH) is an alteration of common genetic origin that can manifest clinically from birth and which causes an increase in the LDL-cholesterol plasma levels (LDL-c), xanthomas and premature coronary disease. Its early detection and treatment reduce morbidity and coronary mortality. The identification and tracking in familial cascade using levels of LDL-c and genetic detection is the most advisable and profitable strategy to find new cases. The chronic treatment with statins reduces the cardiovascular risk in the population in general. However, clinic studies on statins show a residual cardiovascular risk even after the correction of LDL-c concentrations. With the appearance of new drugs and, more recently, of a proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 enzyme inhibitor (PCSK9), this study highlighted the specific investigation for those stricken by genetic defects in this enzyme, once it is even rarer and understudied and needs further investigation in the study\'s population aiming at tracking the occurrence of a pathological mutation in the PCSK9. This study aimed at identifying and characterizing mutations and/or pathological deletions in the PCSK9 gene in patients with Familial Hypercholesterolemia from the RPMS/USP Ribeirão Preto Clinical Hospital which were selected for the genetic test. We performed the mutation tracking by using the High Resolution Melting (HRM) method in a practical, fast and efficient way, where the mutations detected were sequenced. We identified 7 non-pathogenic mutations, showing that the population studied does not present Familial Hypercholesterolemia associated to mutations in the PCSK9 gene, which doesn\'t exclude the diagnosis by other genetic defects associated to the disease.

A hipercolesterolemia familiar (HF) é uma alteração de origem genética comum que pode se manifestar clinicamente desde o nascimento e provoca um aumento nos níveis plasmáticos de LDL-colesterol (LDL-c), xantomas e doença coronária prematura. Sua detecção e tratamento precoce reduzem a morbidade e mortalidade coronária. A identificação e rastreamento em cascata familiar usando níveis de LDL-c e detecção genética é a estratégia mais aconselhável e rentável para descoberta de novos casos. O tratamento crônico com estatinas reduz o risco cardiovascular da população em geral, contudo, estudos clínicos com estatinas revelam risco cardiovascular residual mesmo após correção das concentrações de LDL-c. Com o surgimento de novas drogas e mais recentemente um inibidor da enzima pró-proteína convertase subtilisina/kexina tipo 9 (PCSK9), este estudo enfatizou na investigação específica para aqueles acometidos com defeitos genéticos nessa enzima, por ser de frequência ainda mais rara e pouco estudada, necessitando de melhor investigação na população em estudo a fim de rastrear a ocorrência de mutações patológicas na PCSK9. O objetivo desse estudo foi identificar e caracterizar mutações e/ou deleções patológicas no gene PCSK9 em pacientes com Hipercolesterolemia Familiar provenientes do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto da FMRP/USP selecionados para o teste genético. Foi feito o rastreamento de mutações pelo método Hight Resolution Melting (HRM), de forma prática, rápida e eficiente, onde mutações detectadas foram seqüenciadas. Foram identificadas 7 mutações não patogênicas, caracterizando que a população estudada não apresenta Hipercolesterolemia Familiar associada a mutações no gene PCSK9, fato que não exclui o diagnóstico por outros defeitos genéticas associados a doença. / Familial hypercholesterolemia (FH) is an alteration of common genetic origin that can manifest clinically from birth and which causes an increase in the LDL-cholesterol plasma levels (LDL-c), xanthomas and premature coronary disease. Its early detection and treatment reduce morbidity and coronary mortality. The identification and tracking in familial cascade using levels of LDL-c and genetic detection is the most advisable and profitable strategy to find new cases. The chronic treatment with statins reduces the cardiovascular risk in the population in general. However, clinic studies on statins show a residual cardiovascular risk even after the correction of LDL-c concentrations. With the appearance of new drugs and, more recently, of a proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 enzyme inhibitor (PCSK9), this study highlighted the specific investigation for those stricken by genetic defects in this enzyme, once it is even rarer and understudied and needs further investigation in the study\'s population aiming at tracking the occurrence of a pathological mutation in the PCSK9. This study aimed at identifying and characterizing mutations and/or pathological deletions in the PCSK9 gene in patients with Familial Hypercholesterolemia from the RPMS/USP Ribeirão Preto Clinical Hospital which were selected for the genetic test. We performed the mutation tracking by using the High Resolution Melting (HRM) method in a practical, fast and efficient way, where the mutations detected were sequenced. We identified 7 non-pathogenic mutations, showing that the population studied does not present Familial Hypercholesterolemia associated to mutations in the PCSK9 gene, which doesn\'t exclude the diagnosis by other genetic defects associated to the disease.

Caenorhabditis elegans possui quatro genes de kpcs (kex2/subtilisin-like proprotein convertases): kpc-1, kpc-2/egl-3, kpc-3/aex-5, kpc-4/bli-4. Em C. elegans, dois dos quatro polipeptídeos de vitelogenina encontrados dentro dos ovócitos, YP115 e YP88, se originam a partir de um precursor polipeptídico (VIT-6) clivado pós-traducionalmente após o motivo RGKR. Nematóides transgênicos foram produzidos com construções repórteres transcricionais de GFP. Foi verificada expressão de kpc-1 tanto em neurônios quanto em células musculares e intestinais. Esses dados, aliados aos dados da literatura para os outros genes kpc de C. elegans, sugerem o envolvimento de KPC-1 no processamento de VIT-6, que é secretada por células intestinais. Ensaios de Western-blot compararam o processamento de VIT-6 em nematóides selvagens, mutantes e knock-down por RNAi para os diferentes genes kpc. A análise de nematóides mutantes e knock-down por RNAi combinado para os outros três genes de convertase de C. elegans confirmou a redundância da atividade dessas enzimas no processamento de VIT-6. / Four kpc genes are found in the Caenorhabditis elegans genome: (kex2/subtilisin-like proprotein convertases): kpc-1, kpc-2/egl-3, kpc-3/aex-5, kpc-4/bli-4. Two of the four vitellogenin polypeptides, YP115 and YP88, originate from a precursor, VIT-6. VIT-6 is cleaved post-translationally after the RGKR motif. Transgenic worms carrying GFP transcription reporter constructs were produced. Expression of kpc-1 has been localized to neurons as well as muscular and intestinal cells. These data, together with the ones available from the literature for the other kpc genes, suggest the involvement of KPC-1 in the processing of VIT-6, which is secreted from intestinal cells. Western-blot analysis compared the pattern of VIT-6 processing in wild-type, mutants and RNAi-treated worms for the other kpcs. Analysis of worms treated by combined RNAi confirmed the redundancy of KPCs in VIT-6 processing.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Proprotein convertase subtilisin / kexin type 9 (PCSK9) is a negative regulator of the low-density lipoprotein receptor, and PCSK9 inhibition has become an important cholesterol-lowering therapeutic strategy. PCSK9 also associates with LDL particles, and evidence suggests that the activity of PCSK9 may be regulated by LDL binding. We have investigated the biochemistry of the interaction between PCSK9 and lipoproteins. Through mutagenesis and in-vitro binding assays, we found conserved motifs in the PCSK9 N-terminus that play a role in LDL binding. Through secondary structure studies using circular dichroism and computational modelling, we determined that the N-terminal region of the PCSK9 prodomain undergoes an environment-dependent structural shift that affects the ability of PCSK9 to bind LDL. We also found that the commonly found loss-of-function polymorphism R46L is capable of modulating this structural shift. Importantly, we found a surface-exposed region of the PCSK9 prodomain that maps a cluster of gain-of-function mutations (L108R, S127R, and D129G) that severely disrupt LDL binding. Through gel shift assays and density gradient centrifugation, we observed that PCSK9 shows remodeling-dependent ability to bind different classes of lipoprotein particles in vitro, binding strongly to LDL and IDL but showing barely detectable association to VLDL. Further, in human plasma, we found that lipoprotein-bound populations of PCSK9 shifted in response to differences in lipoprotein profiles between normolipidemic and hypercholesterolemic or hypertriglyceridemic subjects. Overall, elucidation of how lipoproteins regulate PCSK9 activity will reveal new targets for designing cholesterol-lowering therapeutics.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

No description available.

Thesis (M.Sc.). / Written for the Dept. of Biochemistry. Title from title page of PDF (viewed 2009/06/25). Includes bibliographical references.