Etude du système de régulation du complexe NADPH oxydase, générateur de stress oxydatif

par Aicha Bouraoui

Projet de thèse en Chimie

Sous la direction de Laura Baciou.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences Chimiques : Molécules, Matériaux, Instrumentation et Biosystèmes , en partenariat avec Laboratoire de Chimie Physique (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Bien que de nombreuses pathologies soient multifactorielles, le stress oxydatif est un des facteurs important de leur déclenchement ou développement. Ce stress oxydatif se traduit par une augmentation de la quantité d'espèces réactives de l'oxygène (ERO) qui est due en grande partie à l'activité d'un ou plusieurs complexes enzymatiques de la famille des NADPH oxydases (Nox). Si dans certain cas, la production incontrôlée de EROs est délétère, parfois elle joue un rôle physiologique essentiel. Un des membres de cette famille, l'homologue Nox4, est localisé principalement dans le rein et les tissus cardiovasculaires et joue un rôle central dans la régulation des cellules vasculaires. Nox4 est unique parmi les autres membres de la famille des Nox car il fonctionne de manière constitutive (et non par activation) et produit du H2O2 (et non du O2•-). Récemment, une petite protéine régulatrice, la « polymerase delta interacting protein 2 » (Poldip2), a été identifiée comme ayant la capacité de réguler directement l'activité de Nox4. Malgré le fait qu'il y a eu d'énorme progrès dans la compréhension de la biochimie et des mécanismes de régulation de Nox4, les mécanismes par lesquels Poldip2 régule l'activité de Nox4 n'ont pas été identifiés. L'objectif de ce projet de thèse est d'identifier les mécanismes de régulation de Nox4, notamment par Poldip2 ainsi que d'apporter des explications à la spécificité de Nox4 à produire du H2O2. Pour atteindre ces objectifs, il est indispensable d'étudier ces processus à un niveau moléculaire, car les études effectuées en cellules voire même sur tissus ou animaux entiers, apportent une trop grande complexité et variabilité d'interprétation. Ainsi des études in vitro seront effectuées en utilisant des techniques d'ingénierie des protéines pour produire les protéines. Ces approches biochimiques/biologiques seront couplées à des techniques de spectroscopies stationnaires ou résolues en temps (absorption, fluorescence).

  • Titre traduit

    Study of the regulatory system of the NADPH oxidase complex, oxidative stress generating protein


  • Résumé

    The oxidative stress is one of factors implicated in the development of numerous pathologies. The oxidative stress corresponds to an increase of the quantity of reactive oxygen species (ROS) which is largely due to the activity of one or several enzymatic complexes of the family of the NADPH oxidases (Nox). If in certain case, the uncontrolled production of ROS is noxious, sometimes it plays an essential physiological role. One of the members of the Nox family, the counterpart Nox4, which is mainly localized in the kidney and the cardiovascular tissues, is known to play a central role in the regulation of the vascular cells. Nox4 is unique among the other members of the family of Nox because it is constitutively active (needs no classical protein activation) and products preferentially H2O2 (rather to O2 ·-). Recently, a small regulating protein, 'polymerase interacting protein delta 2' ( Poldip2), was identified as having the capacity to regulate directly the activity of Nox4. In spite of the fact that there was of enormous progress in the understanding of the biochemistry and the mechanisms of regulation of Nox4, the mechanisms by which Poldip2 regulates the activity of Nox4 were not identified. The objective of this project of thesis is to identify the mechanisms of regulation of Nox4, in particular by Poldip2 as well as to bring explanations to the specificity of Nox4 to produce of the H2O2. To reach these goals, “in vitro” studies will be performed during this thesis to bring essential molecular information that cannot be reached with studies performed in cells, tissues or animals which bring a too big complexity and a variability of interpretation. Thus techniques of engineering of proteins to produce proteins will be coupled with techniques of stationary and time-resolved spectroscopies (absorption, fluorescence).