PCSK9タンパク質のCys-hisリッチドメイン（CHRD）のM2モジュールは、細胞外低密度リポタンパク質受容体（LDLR）分解経路に必要です。

PCSK9は、LDL受容体（LDLR）の細胞分解を促進し、血漿LDLコレステロールの増加につながります。このマルチドメインタンパク質には、M1、M2、およびM3という名前の3つの密集したモジュールで構成される散布、触媒ドメイン、ヒンジ領域、およびシステインヒスチジンリッチドメイン（CHRD）が含まれています。CHRDはPCSK9の活動に必要ですが、この背後にあるメカニズムはあいまいなままです。PCSK9の関数に対する各モジュールの寄与を定義するために、CHRD構造を分析しました。6つのPCSK9削除剤は、1つの（ΔM1、ΔM2、ΔM3）または2つ（ΔM12、ΔM13、ΔM23、ΔM23）のみの削除に対応する変異誘発によって生成されました。HEK293細胞のトランスフェクションは、すべての削除剤が親PCSK9と比較して適切に処理され、発現されていることを示しましたが、M2モジュールを欠くもののみが分泌されたことが示されました。内因性PCSK9（HEPG2/SHPCSK9）を欠くHEPG2細胞を使用して、PCSK9およびその削除剤の細胞外または細胞内活性の機能分析に使用しました。細胞内経路によるLDLR分解を強化する削除剤の能力を分析するために、細胞表現は、ΔM2欠失剤のみがフルレングスPCSK9に同等の総LDLR分解活性を保持することを明らかにしました。細胞外経路をプローブするために、HEPG2/SHPCSK9細胞をトランスフェクトされたHEK293またはHEPG2/SHPCSK9細胞から条件付けされた培地とインキュベートし、細胞表面LDLRレベルをFACSによって分析しました。結果は、PCSK9と比較して、分泌された削除剤の活性を示さなかった。したがって、M2は分泌に不可欠ですが、細胞表面LDLRでのPCSK9の細胞外活性にはその存在が必要です。

PCSK9 enhances the cellular degradation of the LDL receptor (LDLR), leading to increased plasma LDL cholesterol. This multidomain protein contains a prosegment, a catalytic domain, a hinge region, and a cysteine-histidine rich domain (CHRD) composed of three tightly packed modules named M1, M2, and M3. The CHRD is required for the activity of PCSK9, but the mechanism behind this remains obscure. To define the contribution of each module to the function of PCSK9, we dissected the CHRD structure. Six PCSK9 deletants were generated by mutagenesis, corresponding to the deletion of only one (ΔM1, ΔM2, ΔM3) or two (ΔM12, ΔM13, ΔM23) modules. Transfection of HEK293 cells showed that all deletants were well processed and expressed compared with the parent PCSK9 but that only those lacking the M2 module were secreted. HepG2 cells lacking endogenous PCSK9 (HepG2/shPCSK9) were used for the functional analysis of the extracellular or intracellular activity of PCSK9 and its deletants. To analyze the ability of the deletants to enhance the LDLR degradation by the intracellular pathway, cellular expressions revealed that only the ΔM2 deletant retains a comparable total LDLR-degrading activity to full-length PCSK9. To probe the extracellular pathway, HepG2/shPCSK9 cells were incubated with conditioned media from transfected HEK293 or HepG2/shPCSK9 cells, and cell surface LDLR levels were analyzed by FACS. The results showed no activity of any secreted deletant compared with PCSK9. Thus, although M2 is dispensable for secretion, its presence is required for the extracellular activity of PCSK9 on cell surface LDLR.