GPRASP1 protège le métabolisme de l'aspartate endothélial pour prévenir l'hypertension pulmonaire associée à l'insuffisance cardiaque avec fraction d'éjection préservée

CONTEXTE : L'hypertension pulmonaire (HP) est une complication grave de l’insuffisance cardiaque avec fraction d’éjection préservée (HFpEF), pour laquelle aucune thérapie ciblée n’est actuellement disponible. La dysfonction endothéliale joue un rôle crucial dans l’HP associée à la HFpEF (HP-HFpEF), mais ses mécanismes moléculaires restent mal définis. MÉTHODES : Le profilage transcriptomique a révélé des caractéristiques endothéliales de l’HP-HFpEF. Une délétion spécifique de GPRASP1 endothélial chez la souris a été réalisée pour étudier sa participation dans la pathologie de l’HP-HFpEF. Des approches multimodales comprenant le métabolomique, le traçage isotopique, la protéomique et des essais biochimiques mécanistiques ont été utilisées pour cartographier les voies en aval et identifier des médiateurs ciblables par médicaments. RÉSULTATS : Les souris knock-out présentaient des caractéristiques majeures de l’HP-HFpEF, incluant un remodelage vasculaire pulmonaire, une pression pulmonaire élevée, une dysfonction diastolique et un métabolisme anormal du glucose et des lipides. La perte de GPRASP1 a altéré l’activité du cycle de l’acide tricarboxylique en stabilisant ASNS (asparagine synthétase), orientant préférentiellement l’aspartate vers la synthèse d’asparagine au détriment de la production d’oxaloacétate. Ce reprogrammation métabolique a conduit à une déplétion d’adénosine triphosphate, une accumulation de radicaux libres, un découplage de la synthase endothéliale de l’oxyde nitrique, et une carence en oxyde nitrique. Nous avons découvert que, au-delà de son rôle classique dans le triage des récepteurs couplés aux protéines G, GPRASP1 fonctionnait comme une protéine adaptatrice non canonique qui agissait en échafaudant la ligase E3 ubiquitine PKN (Parkin) et ASNS, favorisant l’ubiquitination K48 dépendante de PRKN et la dégradation protéasomale d’ASNS via son domaine C-terminal. Parallèlement, sous stress mitochondrial, GPRASP1 renforçait les interactions de PRKN avec MFN1/2, augmentait leur ubiquitination K63 et facilitait la mitophagie médiée par PRKN. La restauration de l’expression de GPRASP1 ou l’inhibition pharmacologique de l’activité d’ASNS par l’olopatadine ont normalisé l’utilisation de l’aspartate, amélioré la bioénergétique mitochondriale, restauré la fonction endothéliale et atténué la pathologie cardiopulmonaire dans les modèles d’HP-HFpEF. CONCLUSIONS : Nos résultats ont révélé un rôle non canonique de GPRASP1 dans la préservation de l’homéostasie endothéliale pulmonaire et ont identifié un nouvel axe GPRASP1-PRKN-ASNS reliant la protéostasie à l’intégrité métabolique endothéliale, soulignant le métabolisme de l’aspartate comme une vulnérabilité ciblable dans la maladie cardiopulmonaire.