GREBP régule l’activité du promoteur de npr1/gca

Nous avons émis l’hypothèse que GREBP est impliqué dans la régulation du gène npr1/gca. La possibilité que GREBP inhibe l’activité transcriptionnelle du promoteur de npr1/gca a été évaluée par la co-transfection de la construction hGCAp-pGL3b, contenant le fragment -2055 à +338-bp du promoteur de npr1/gca (le cGMP-RE étant à -1546-bp) et le plasmide pCDNA1-Neo ou pCDNA1-Neo-GREBP codant pour le gène grebp. Le plasmide pCMV β-gal a été utilisé comme marqueur d’efficacité des transfections. Les cellules HEK293 ont été transfectées avec 10 ng de plasmide pCMV β-gal, 200 ng de hGCAp-pGL3b et un total de 500 ng de pCDNA1. Puisque la quantité de plasmide utilisée affecte l’efficacité des transfections, nous avons réduit les variations inter-essais en maintenant constante la quantité totale des plasmides transfectés et en ne faisant varier que le ratio pCDNA1-Neo:pCDNA1-Neo-GREBP. L’augmentation du ratio du plasmide pCDNA1-Neo-GREBP sur le contrôle pCDNA1-Neo a entraîné une augmentation dose-dépendante de l’expression de grebp, ainsi qu’une diminution concomitante de l’activité luciférase sous contrôle du promoteur npr1/gca (Figure 4.1).

Nous avons ainsi évalué l’effet spécifique de GREBP en supprimant le cGMP-RE du promoteur de npr1/gca. Des cellules HEK293 ont été transfectées avec 10 ng de plasmide pCMV β-gal, 500 ng des plasmides pCDNA1 et 200 ng de plasmide

Figure 4.1 Des cellules HEK293 ont été co-transfectées avec 10 ng de pCMV β- gal, 200 ng de hGCAp-pGL3b et 500 ng d’une combinaison variable de pCDNA1-Neo et pCDNA1-Neo-GREBP par essai. La surexpression de grebp a été confirmée par sqRT-PCR en utilisant des amorces spécifiques ciblant le grebp exprimé par le plasmide pCDNA1-Neo-GREBP. Les valeurs représentent la moyenne±SEM de l’activité luciférase relative provenant d’une compilation de 4 expériences effectuées en triplicata (n=12). * p<0.05, ** p<0.001 versus Neo seul. Figure tirée de Martel G., Hamet P., Tremblay J. (2010) J. Biol. Chem. 285, 20926-20939.

L’activité du promoteur de npr1/gca est inhibée de façon dose-dépendante par la surexpression de grebp

hGCAp-pGL3b ou hGCA(ΔcGMP-RE)p-pGL3b (soit le plasmide sans le cGMP-RE). La surexpression de GREBP a inhibé l’activité du promoteur intégral de npr1/gca de façon très significative à plus de 30% (p<0.0001), alors qu’elle n’a eu aucun effet sur la version privée de son cGMP-RE (Figure 4.2). De plus, la délétion du cGMP-RE, un élément de régulation négatif, a causé une augmentation significative (p<0.0001) de l’activité du promoteur du gène npr1/gca à hauteur de 175% (Figure 4.2, Neo vs Neo respectivement avec et sans le cGMP-RE). Ces expériences démontrent sans équivoque que la surexpression de grebp conduit à une inhibition dose-dépendante de l’activité promotrice de npr1/gca et que cette inhibition est médiée exclusivement par la présence du cGMP-RE dans ce promoteur.

Nous avons également confirmé que GREBP contrôle les taux endogènes d’expression de npr1/gca. Pour ce faire, nous avons transfecté des cellules NCI- H295R avec le plasmide pCDNA1-Neo ou pCDNA1-Neo-GREBP. Après 24 heures d’incubation, les cellules ont été trypsinisées et ensemencées dans le DMEM+ contenant 500 µg/mL de G418, un antibiotique sélectionnant les cellules eucaryotes. Les cellules ayant intégré un plasmide produisent le gène de résistance Neo, une enzyme aminoglycoside phosphotransférase, et survivent dans ce milieu contenant du

L’inhibition du promoteur de npr1/gca est dépendante du cGMP-RE

Figure 4.2 Des cellules HEK293 ont été co-transfectées avec 10 ng de pCMV β- gal, 400 ng pCDNA1-Neo ou pCDNA1-Neo-GREBP, 200 ng de hGCAp-pGL3b ou de hGCA(ΔcGMP-RE)p-pGL3b. Les moyennes±SEM de l’activité luciférase relative proviennent de 4 expériences effectuées en triplicata (n=12). Figure tirée de Martel G., Hamet P., Tremblay J. (2010) J. Biol. Chem. 285, 20926-20939.

G418. Après trois passages en présence de l’antibiotique sélectif, les cellules qui se propagent normalement ont été utilisées pour mesurer l’expression des gènes. L’ARN de ces cellules Neo et GREBP a été extrait et le taux des messagers a été mesuré par sqRT-PCR. Les cellules transfectées avec pCDNA1-Neo-GREBP montrent une expression de grebp 125% plus élevée que le contrôle pCDNA1-Neo (Figure 4.3 A). Dans ces mêmes cellules, l’augmentation de grebp entraîne une baisse de 36% de l’expression du gène npr1/gca (Figure 4.3 B). Donc, dans des conditions normales, l’intégration et la surexpression du gène grebp, même faible, se traduit par une baisse significative de l’ARNm de NPR1/GCA.

Nous avons vérifié l’effet de l’inhibition de GREBP sur les taux d’expression de NRP1/GCA. L’inhibition de GREBP a été provoquée par un ARN interférent (shRNA). Nous avons transfecté des cellules HEK293 (1.7x105 cellules/puits sur une plaque de 6 puits) avec 1 µg de plasmide pSilencer 2.0-U6-GREBP ou le plasmide contrôle pSilencer 2.0-U6-NT et incubé les cellules 24 heures avant l’extraction de l’ARN et le sqRT-PCR. En comparaison avec le contrôle, le shRNA spécifiquement dirigé contre la position 781-bp de l’ARNm de GREBP inhibe 35% du messager (figure 4.4 A). Cette diminution de la quantité du transcrit de grebp est directement

La surexpression de grebp influence l’expression endogène de npr1/gca

Figure 4.3 Des cellules NCI-H295R ont été transfectées avec pCDNA1-Neo ou pcDNA1-Neo-GREBP et stabilisées pendant trois passages avec du G418 (500 µg/mL). A) L’expression de grebp est 125% fois plus importante dans ces cellules positives que celles transfectées avec le plasmide pCDNA1-Neo. B) Cette surexpression entraîne simultanément une baisse de 36% du transcrit de NPR1/GCA. Les valeurs représentent la moyenne±SEM relatif au contrôle pCDNA1-Neo (n=4). * p<0.05, ** p<0.003

associée à une augmentation statistiquement significative de 15% des taux endogènes de l’ARNm de NPR1/GCA (figure 4.4 B). De plus, dans les expériences utilisant la luciférase comme gène rapporteur, la co-transfection de 10 ng de pCMV β-gal, 200 ng de hGCAp-pGL3b, 300 ng de pSilencer 2.0-U6-GREBP ou de plasmide contrôle pSilencer 2.0-U6-NT, a conduit à une augmentation de 30% de l’activité promotrice de npr1/gca dans les cellules traitées avec l’ARNi contre GREBP (figure 4.4 C). Ces expériences démontrent que même une inhibition partielle de l’ARNm de GREBP provoque une hausse de l’activité transcriptionnelle du promoteur de npr1/gca.

Figure 4.4 Des cellules HEK293 ont été transfectées avec le plasmide pSilencer produisant un ARNi non spécifique (pSilencer 2.0-U6-NT) ou dirigé contre GREBP (pSilencer 2.0-U6-GREBP) et incubées pendant 24 heures. Les expressions de grebp (A) et NPR1/GCA (B) ont été mesurées par sqRT-PCR. C) L’inhibition de GREBP stimule le gène rapporteur luciférase couplé au promoteur de NPR1/GCA. Des cellules HEK293 ont été transfectées avec 10 ng de pCMV β-gal, 200 ng de hGCAp-pGL3b et 300 ng de pSilencer 2.0-U6-NT ou pSilencer 2.0-U6-GREBP et incubées pendant 24 heures. Les moyennes±SEM représentent les taux relatifs d’ARNm ou l’activité relative luciférase (n=3). * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001 versus NT. Figures tirées de Martel G., Hamet P., Tremblay J. (2010) J. Biol. Chem. 285, 20926-20939.