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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

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Iris FP SFX

Cristallographie sérielle de la protéine fluorescente commutable IrisFP


La cristallographie sérielle à l’échelle de la femtoseconde (SFX) est une nouvelle variante de la cristallographie qui exploite les impulsions très intenses produites par les lasers à électrons libres (XFEL) pour collecter des données de diffraction à partir de multiples micro ou nano cristaux. La nature ultra-courte de ces impulsions permet par ailleurs de caractériser la dynamique structurale avec une résolution de 100 femtosecondes. Une telle résolution est nécessaire pour comprendre certains événements complexes de la photochimie des protéines fluorescentes, par exemple comment s’opère la transition entre les états allumé et éteint des protéines photo-commutables. Ces protéines sont d’une importance majeure pour la microscopie de super-résolution.
Dans cette étude, le groupe DYNAMOP et ses collaborateurs de SACLA (Japon), du Max-Planck à Heidelberg, des Universités de Lille et Rennes et de l’ESRF, offrent une preuve de principe pour la conduite de ce type d’étude, en prenant comme protéine modèle la protéine fluorescente commutable IrisFP, développée à l’IBS. Grâce à la spectroscopie d’absorption ultrarapide, des états intermédiaires de photo-commutation ont été caractérisés de la picoseconde à milliseconde, qui suggèrent un processus séquentiel d’isomérisation et de transfert d’un proton. La structure SFX d’IrisFP, résolue à partir d’une quantité minimale d’échantillons (7µl de protéine cristallisée), montre un chromophore parfaitement défini, offrant le point de départ pour des expériences temps-résolu.

Serial Femtosecond Crystallography and Ultrafast Absorption Spectroscopy of the Photoswitchable Fluorescent Protein IrisFP. Colletier JP, Sliwa M, Gallat FX, Sugahara M, Guillon V, Schiro G, Coquelle N, Woodhouse J, Roux L, Gotthard G, Royant A, Uriarte LM, Ruckebusch C, Joti Y, Byrdin M, Mizohata E, Nango E, Tanaka T, Tono K, Yabashi M, Adam V, Cammarata M, Schlichting I, Bourgeois D, Weik M (2016) The Journal of Physical Chemistry Letters : 882-887

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