Les protéines fluorescentes de la famille des GFP qui changent d’état fluorescent lors de l’illumination à des longueurs d’onde spécifiques sont des marqueurs largement utilisés pour les modalités d’imagerie à super-résolution. Cependant, les propriétés photophysiques de ces protéines dépendent crucialement des conditions environnementales dans lesquelles elles sont exprimées et utilisées. Actuellement, les stratégies basées sur la conception rationnelle pour améliorer les protéines fluorescentes exploitent principalement les informations mécaniques disponibles à partir des structures cristallographiques aux rayons X, qui manquent d’informations importantes sur la dynamique conformationnelle, les états de protonation et les liaisons hydrogène, ainsi que leur dépendance aux conditions physico-chimiques.
Dans ce travail collaboratif impliquant les groupes RMN et I2SR, nous nous sommes concentrés sur rsFolder, une protéine fluorescente verte réversiblement commutable, conçue à l’IBS. Nous avons démontré que la spectroscopie RMN en solution peut détecter des changements subtils dans l’environnement du chromophore avec une résolution atomique, fournissant de nouvelles perspectives sur la dépendance au pH des propriétés de commutation photo-observées de rsFolder. Nos résultats peuvent être exploités pour concevoir et tester de nouvelles variantes de protéines fluorescentes avec une robustesse accrue face aux changements environnementaux. Ce travail introduit également la spectroscopie RMN dans le domaine de la recherche sur les protéines fluorescentes en tant que nouvel outil pour sonder les populations d’états du chromophore et la dynamique en fonction de diverses conditions environnementales.
Publication : Christou et al. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 19, 7521–7530, doi : 10.1021/jacs.1c02442
Collaboration :
D. Bourgeois (IBS