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NOX1, une NADPH oxydase principalement exprimée dans les cellules épithéliales du côlon, est maintenant reconnue comme un acteur clé de l’immunité et de l’homéostasie intestinale via sa capacité à coordonner plusieurs fonctions importantes des cellules épithéliales. NOX1 produit des formes réactives de l’oxygène (FRO) qui sont des molécules à double effet, bénéfique et toxiques. Une question qui reste posée est comment la production des FRO par NOX1 est contrôlée in vivo pour permettre les effets bénéfiques tout en évitant les dommages oxydatifs à l’origine des pathologies. Dans cette étude nous montrons que la protéine kinase CK2, restreint l’activité de NOX1 dans les cellules épithéliales du côlon et limite la colite expérimentale. En utilisant plusieurs approches complémentaires, nous avons identifié la CK2 comme un partenaire majeur de NOXO1, la sous-unité organisatrice de NOX1, dans les cellules épithéliales du côlon dans les conditions inflammatoires. La CK2 phosphoryle NOXO1 sur plusieurs sites, comme le montre la spectrométrie de masse, et le CX-4945, un inhibiteur hautement sélectif de la CK2, augmente la génération des ROS par NOX1 dans les cellules épithéliales et les organoïdes de côlon humain. Par ailleurs, l’activité de la CK2 est fortement réduite au cours de la colite expérimentale induite par le TNBS alors que l’expression des sous-unités de NOX1 est augmentée. De plus dans ce modèle, le CX-4945 exacerbe l’inflammation intestinale comme en témoigne l’augmentation de la production de CXCL1, des ROS, de la peroxydation lipidique et des lésions tissulaires. Ces résultats suggèrent que la protéine kinase CK2 agit comme un frein moléculaire pour limiter l’activation de NOX1, et que la chute de son activité au cours de la colite expérimentale peut entraîner une production excessive de ROS, contribuant ainsi à la pathogenèse. Les stratégies permettant l’activation de la CK2 pourraient constituer une nouvelle approche thérapeutique efficace dans les maladies inflammatoires de l’intestin.
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