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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Les protéines fluorescentes dansent dans le noir

La possibilité de convertir des protéines fluorescentes photoconvertibles (PCFPs) d’un état vert à un état rouge est largement utilisée en microscopie de localisation de molécules uniques. Cependant, l’imagerie de molécules uniques est fortement perturbée par le "clignotement" (c’est-à-dire la perte transitoire de fluorescence), qui résulte du passage de PCFPs individuelles vers des "états noirs". Le clignotement a généralement été décrit à partir de l’état rouge, mais dans cet article, les chercheurs se sont intéressés aux clignotement à partir de l’état vert.
Dans le cadre d’une collaboration entre le groupe DYNAMOP de l’IBS, l’Université KU Leuven (Belgique) et l’Université Paris-Saclay, les chercheurs ont étudié la formation d’états noirs chez mEos4b vert, une PCFP largement utilisée, en utilisant la spectroscopie UV-VIS et Raman, la cristallographie aux rayons X et les simulations MD. Ils ont découvert que la formation d’un état noir majeur provient de l’isomérisation cis-trans du chromophore, de manière similaire à ce qui se passe dans les protéines fluorescentes réversiblement commutables (RSFP). Cependant, ils ont découvert que mEos4b ne peut pas être complètement éteint (c’est-à-dire que son "contraste de commutation" est faible), car son chromophore bouge beaucoup dans l’état noir et revient facilement vers l’état fluorescent. En comparant le nombre d’interactions par liaison H maintenues par le chromophore dans différentes protéines fluorescentes dans leurs états verts et noirs, ils ont pu suggérer que le contraste de commutation dans les RSFPs dépend de la force relative avec laquelle le chromophore est ancré à la matrice de la protéine dans l’état noir par rapport à l’état vert.

Mechanistic Investigations of Green mEos4b Reveal a Dynamic Long-Lived Dark State. Elke De Zitter, Jacqueline Ridard, Daniel Thedie, Virgile Adam, Bernard Levy, Martin Byrdin, Guillaume Gotthard, Luc Van Meervelt, Peter Dedecker, Isabelle Demachy, Dominique Bourgeois. Journal of the American Chemical Society, 2020, ja-2020-01880m (10.1021/jacs.0c01880)