Quinone reductase 2 or QR2 is an enzyme that, like its counterpart QR1, plays a role in detoxification of the highly reactives quinones by reducing them into hydroquinones. On one hand, it has been observed at the cellular and tissue level that the activity of this flavoprotein could have deleterious effects by triggering an overproduction of reactive oxygen species (ROS). On the other hand, overexpression or under expression of QR2 has been observed in some neurodegenerative diseases such as Parkinson’s disease and Alzheimer’s disease. In this context, this work focused on the study of reactive oxygen species produced during the quinone / QR2 redox cycle and their variations depending on the nature of the quinone, on both purified protein and cell models, in comparison to QR1. The redox properties of the substrates, co-substrates and inhibitors ok QR2 studied by electrochemistry allowed to classify them according to their capacity to be reduced. The enzymatic activity of the protein, either purified or intracellular, was followed by various methodologies (electron paramagnetic resonance, UV-visible and fluorescence spectroscopy, U(H)PLC-MS, confocal fluorescence microscopy). Production of superoxide radical is observed in the presence of cell lines overexpressing or not QR1 and QR2. Quinones are reduced enzymatically to form hydroquinones via the activity of quinone reductase (QR1 and QR2) and semiquinone via the activity of one electron reductases (e.g. CytP540 reductase). Reoxidation of these products is responsible for a greater or lesser production of the superoxide radical, according to the initial structure of the quinone and the affinity for different reductases. Menadione causes a higher production of cellular superoxide in the absence of QR1 and QR2. These analyzes have also shown that, like its counterpart QR1, QR2 is capable of reducing ortho-quinones including catecholquinones (aminochrome, dopachrome, adrenochrome) known for their neuronal toxicity.

La quinone rĂ©ductase 2 ou QR2 est une enzyme qui, comme son homologue QR1, joue un rĂ´le de dĂ©toxification des quinones, molĂ©cules fortement rĂ©actives, en les rĂ©duisant en hydroquinones. Cependant, il a Ă©tĂ© observĂ© au niveau cellulaire et tissulaire que l’activitĂ© de cette flavoprotĂ©ine pouvait avoir des effets dĂ©lĂ©tères en dĂ©clenchant une surproduction d’espèces rĂ©actives de l’oxygène (ROS). D’autre part, on observe une surexpression ou une sous expression de QR2 dans certaines maladies neurodĂ©gĂ©nĂ©ratives comme la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer. Dans ce contexte, ce travail a portĂ© sur l’Ă©tude des espèces oxygĂ©nĂ©es rĂ©actives produites lors du cycle redox quinone / QR2 et leurs variations en fonction de la nature de la quinone, sur protĂ©ine purifiĂ©e et sur modèles cellulaires comparativement Ă  QR1. Les propriĂ©tĂ©s d’oxydo-rĂ©duction des substrats, co-substrats et inhibiteurs de QR2 Ă©tudiĂ©es par Ă©lectrochimie ont permis de les classer en fonction de leur capacitĂ© Ă  ĂŞtre rĂ©duits. L’activitĂ© enzymatique de la protĂ©ine, qu’elle soit purifiĂ©e ou intracellulaire, a Ă©tĂ© suivie par diffĂ©rentes mĂ©thodologies (rĂ©sonance paramagnĂ©tique Ă©lectronique, spectroscopie UV-visible et de fluorescence, U(H)PLC-MS, microscopie confocale de fluorescence). La production du radical superoxyde est observĂ©e en prĂ©sence de lignĂ©es cellulaires surexprimant ou non QR1 et QR2. Les quinones sont rĂ©duites enzymatiquement pour donner des hydroquinones via l’activitĂ© des quinones rĂ©ductases (QR1 et QR2) et des semiquinones via l’activitĂ© de rĂ©ductases Ă  un Ă©lectron (CytP540 rĂ©ductase par exemple). La rĂ©oxydation de ces produits est responsable d’une production plus ou moins forte de radicaux superoxydes selon la structure initiale de la quinone et l’affinitĂ© pour les diffĂ©rentes rĂ©ductases. La mĂ©nadione provoque une production cellulaire de superoxyde plus importante en l’absence de QR1 et QR2. Ces analyses ont Ă©galement dĂ©montrĂ© que, comme son homologue QR1, QR2 est capable de rĂ©duire les ortho-quinones dont certaines catĂ©cholquinones (aminochrome, dopachrome, adrĂ©nochrome) reconnues pour leur toxicitĂ© neuronale.