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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

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Padron Cryoswitch

Une protéine fluorescente pour la cryonanoscopie


La microscopie de fluorescence super-résolution (ou « nanoscopie ») ouvre un champ de recherche considérable pour la biologie structurale intégrée. La nanoscopie "PALM" repose sur la photocommutation de protéines fluorescentes particulières, dites "photoactivables". Les mécanismes moléculaire de photocommutation sont liés à des changements conformationels importants du chromophore et de la matrice protéique, en général bloqués à basse température. Cependant, la mise au point d’une technique de nanoscopie à température cryogénique pourrait ouvrir la porte à des études corrélatives très fines avec la cryomicroscopie électronique. Il est donc important de trouver des marqueurs qui puissent commuter à basse température. Dans ce travail, nous avons étudié le mécanisme de photocommutation de la protéine fluorescente Padron, en combinant cristallographie, spectroscopie, et simulations par dynamique moléculaire. Nous avons découvert que Padron était capable de commuter à 100 K par isomérisation trans-cis de son chromophore, au sein d’une matrice protéique essentiellement rigide. Un changement conformationel d’une telle amplitude n’avait jamais été observé à une température si basse.

Regis-Faro, Aline ; Carpentier, Philippe ; Jonasson, Gabriella ; Pompidor, Guillaume ; Arcizet, Delphine ; Demachy, Isabelle ; Bourgeois, Dominique. "Low-temperature chromophore isomerization reveals the photoswitching mechanism of the fluorescent protein Padron." Journal of the American Chemical Society (2011) 133:16362-5.

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