Mechanistic studies of photoactivatable fluorescent proteins: a combined approach by crystallography and spectroscopy

Résumé : Depuis la découverte de la protéine fluorescente verte (GFP) en 1962, de nombreux développements ont permis d'améliorer l'utilisation de cette protéine naturellement luminescente en tant que puissant outil permettant de suivre des protéines ou des organelles d'intérêt dans les cellules ou organismes vivants. Au début du 21ème siècle, la découverte des protéines fluorescentes photoactivables (PAFPs), notamment chez les anthozoaires, a initié une révolution dans le domaine de la technologie des FP. Certaines PAFPs sont capables d'être irréversiblement photoconverties d'une forme fluorescente verte à une forme fluorescente rouge alors que d'autres peuvent être réversiblement commutées entre des formes allumées ou éteintes, selon des longueurs d'onde d'excitation spécifiques.Ces protéines sont intensivement employées pour les techniques de microscopie optique, particulièrement en “nanoscopie”, qui permet d'atteindre une résolution optique 10 fois meilleure que la limite théorique d'Abbe. Afin de développer plus en avant ces techniques, notamment en terme de résolution temporelle, la nécessité d'obtenir des sondes fluorescentes plus lumineuses pouvant se photoconvertir ou se photocommuter efficacement est cruciale. Dans un même temps, les marqueurs fluorescents doivent généralement être monomériques et photostables. Afin de mieux comprendre les mécanismes des phototransformations des PAFPs, trois membres de la famille ont été étudiés : EosFP, Dendra2 et IrisFP. Le phénomène de photoconversion du vert au rouge, de photocommutation réversible et de photoblanchiment irréversible ont été étudiés grâce à une combinaison de cristallographie des rayons X et de microspectrophotométrie, en utilisant le laboratoire Cryobench de l'ESRF/IBS. Pris ensemble, les résultats nous ont permis de proposer un mécanisme de photoconversion pour EosFP et Dendra2 et de découvrir et caractériser IrisFP, première PAFP combinant à la fois les propriétés de photoconversion et de photocommutation. Les modifications structurales du chromophore associées à la formation d'un état radicalaire induit par les rayons X, probablement impliqué dans la voie de photoblanchiment des PAFPs, ont aussi été caracterisées.
Type de document :
Thèse
Biological Physics [physics.bio-ph]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2009. English
Liste complète des métadonnées

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00449332
Contributeur : Virgile Adam <>
Soumis le : jeudi 21 janvier 2010 - 11:40:29
Dernière modification le : vendredi 22 janvier 2010 - 08:33:17
Document(s) archivé(s) le : vendredi 18 juin 2010 - 01:13:29

Identifiants

  • HAL Id : tel-00449332, version 1

Citation

Virgile Adam. Mechanistic studies of photoactivatable fluorescent proteins: a combined approach by crystallography and spectroscopy. Biological Physics [physics.bio-ph]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2009. English. 〈tel-00449332〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

352

Téléchargements de fichiers

1286