La NADPH oxydase présente dans les phagocytes a pour fonction de produire massivement de l’anion superoxyde de manière contrôlée pour générer des espèces réactives de l’oxygène (ROS). Son activité est indispensable au système immunitaire inné pour lutter contre les infections et détruire les pathogènes séquestrés dans les phagosomes. Ses sous-unités membranaires (Nox2, p22^phox) et cytosoliques (p47^phox, p67^phox, p40^phox et Rac) sont séparées les unes des autres dans la cellule au repos et ne s’assemblent qu’après activation des voies de signalisation cellulaire, pour former un complexe actif à la membrane des phagosomes. L'enzyme adopte alors une conformation capable de fixer le substrat de la réaction (NADPH) et de réaliser des transferts d'électrons transmembranaires. Cette régulation spatio-temporelle empêche la génération incontrôlée de ROS, qui pourrait entraîner un stress oxydatif délétère non seulement pour les cellules elles-mêmes, mais aussi pour les tissus environnants. Cette enzyme joue un rôle clé également dans des pathologies inflammatoires graves et est actuellement au centre de développements thérapeutiques visant à contrôler son activité.

Trois équipes du groupe CPSysBio portent cette thématique :

• • • • • • • • • Protéines fluorescentes et biosenseurs pour l’imagerie
                • Dynamique et fonctionnement de protéines redox et stress oxydant
                • Signalisation dans les phagocytes

Pour étudier ces processus à différentes échelles biologiques du niveau moléculaire à la cellule, nous avons développé un large éventail de méthodes intégrant la biochimie, la biologie cellulaire et la biophysique.

La thématique NADPH oxydase se décline en 5 volets qui sont fortement interconnectés :

• Phagocytose et signalisation
• Phagocytes et stress oxydant
• Détection des ROS
• Relation structure-fonction, membranes et assemblage du complexe
• Mécanismes réactionnels au sein de la NADPH oxydase et d’autres flavoenzymes