Un nouvel éclairage sur les états « noirs » des protéines fluorescentes
Tous les marqueurs fluorescents utilisés en imagerie cellulaire « scintillent », alternant rapidement et de manière stochastique entre des états « allumés » (fluorescents) et des états « éteints » (non fluorescents). Dans le cas des protéines fluorescentes, l’origine de ce scintillement reste mystérieuse. Par une combinaison d’approches expérimentales (cristallographie/spectroscopie optique), nous avions montré en 2009 qu’un état transitoirement éteint de la protéine fluorescente IrisFP pouvait être induit par les rayons X, et s’accompagnait d’une distorsion de son chromophore (Adam et al, JACS, 2009, 131, 18063). Cependant, dans les conditions réelles d’imagerie, le scintillement résulte de l’illumination avec de la lumière visible, pas avec des rayons X. Dans l’étude présente, des simulations utilisant une approche hybride de type mécanique quantique/mécanique moléculaire (QM/MM) suggèrent que IrisFP peut scintiller de la même manière sous illuminations visible et X. La distorsion du chromophore à l’origine de l’intermittence de fluorescence s’explique par le transfert réversible d’un proton depuis une arginine voisine vers la partie centrale (pont méthylène) du chromophore dans un état triplet ou radicalaire. Cette distorsion du chromophore rompt momentanément sa conjugaison électronique et stoppe donc son émission de fluorescence. Ce travail est important pour la mise au point future de protéines fluorescentes plus photostables.Retour ligne manuel
Arijit Roy, Martin J. Field, Virgile Adam and Dominique Bourgeois. The Nature of Transient Dark States in a Photoactivatable Fluorescent Protein
JACS (2011) 133:18586-9 DOI : 10.1021/ja2085355