Regulation of NADPH oxidase activity in phagocytes: relationship between FAD/NADPH binding and oxidase complex assembly

Autor: Debeurme, Franck, Picciocchi, Antoine, Dagher, Marie-Claire, Grunwald, Didier, Beaumel, Sylvain, Fieschi, Franck, Stasia, Marie José
Přispěvatelé: TheREx, Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications, Grenoble - UMR 5525 (TIMC-IMAG), VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), ANTE-INSERM U836, équipe 4, Muscles et pathologies, Institut de Biosciences et de Biotechnologies de Grenoble (ex-IRTSV) (BIG), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), National Institutes of Health Grant N01-AI-30070 from United States Immunodeficiency Network and the Primary Immunodeficiency Disease Consortium, grants from Joseph Fourier University Medical School and the Delegation for Clinical Research and Innovations, Grenoble, France, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-IMAG-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-IMAG-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Roux-Buisson, Nathalie
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2010
Předmět:
Zdroj: Journal of Biological Chemistry
Journal of Biological Chemistry, American Society for Biochemistry and Molecular Biology, 2010, 285 (43), pp.33197-208. ⟨10.1074/jbc.M110.151555⟩
Journal of Biological Chemistry, 2010, 285 (43), pp.33197-208. ⟨10.1074/jbc.M110.151555⟩
ISSN: 0021-9258
1083-351X
DOI: 10.1074/jbc.M110.151555⟩
Popis: International audience; The X(+)-linked chronic granulomatous disease (X(+)-CGD) variants are natural mutants characterized by defective NADPH oxidase activity but with normal Nox2 expression. According to the three-dimensional model of the cytosolic Nox2 domain, most of the X(+)-CGD mutations are located in/or close to the FAD/NADPH binding regions. A structure/function study of this domain was conducted in X(+)-CGD PLB-985 cells exactly mimicking 10 human variants: T341K, C369R, G408E, G408R, P415H, P415L, Δ507QKT509-HIWAinsert, C537R, L546P, and E568K. Diaphorase activity is defective in all these mutants. NADPH oxidase assembly is normal for P415H/P415L and T341K mutants where mutation occurs in the consensus sequences of NADPH- and FAD-binding sites, respectively. This is in accordance with their buried position in the three-dimensional model of the cytosolic Nox2 domain. FAD incorporation is abolished only in the T341K mutant explaining its absence of diaphorase activity. This demonstrates that NADPH oxidase assembly can occur without FAD incorporation. In addition, a defect of NADPH binding is a plausible explanation for the diaphorase activity inhibition in the P415H, P415L, and C537R mutants. In contrast, Cys-369, Gly-408, Leu-546, and Glu-568 are essential for NADPH oxidase complex assembly. However, according to their position in the three-dimensional model of the cytosolic domain of Nox2, only Cys-369 could be in direct contact with cytosolic factors during oxidase assembly. In addition, the defect in oxidase assembly observed in the C369R, G408E, G408R, and E568K mutants correlates with the lack of FAD incorporation. Thus, the NADPH oxidase assembly process and FAD incorporation are closely related events essential for the diaphorase activity of Nox2.
Databáze: OpenAIRE
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