N° 356-357 octobre-novembre 2011

Combiner cristallographie cinétique et spectroscopie optique

Pagination : 78-83
Sous-thème : Chimie pour le vivant
Mots-clés : Rayonnement synchrotron, protéines fluorescentes, cristallographie cinétique, spectroscopie in crystallo.
FR | EN

Un mécanisme de scintillement chez IrisFP : suite à une faible irradiation aux rayons X, un transfert d’électron se produit, qui induit une distorsion réversible du chromophore. Celui-ci perd transitoirement sa planéité, et donc ses propriétés de fluorescence.

Chaque année, grâce au rayonnement synchrotron, les structures tridimensionnelles d’une myriade de macromolécules biologiques de plus en plus complexes sont déterminées par cristallographie aux rayons X. Malgré toute l’importance de ces structures, la seule connaissance de l’organisation spatiale d’une protéine « au repos » reste souvent insuffisante pour en comprendre la fonction biologique, celle-ci résultant fondamentalement des mouvements conformationnels exécutés lors du cycle réactionnel.

Pour comprendre cette synergie structure-dynamique-fonction, il est essentiel de recourir à la cristallographie « cinétique », qui permet d’obtenir les structures de protéines dans différents états le long de leur cycle réactionnel. De plus, la caractérisation par spectroscopie optique de ces états s’avère souvent cruciale pour les identifier et en affiner la connaissance.

Cet article décrit l’intérêt de ce couplage cristallographie cinétique/spectroscopie optiquein crystallo dans le cas des protéines fluorescentes de la famille GFP, en particulier pour les protéines fluorescentes « phototransformables » dont la photophysique très complexe peut être appréhendée en corrélant les structures caractéristiques de chaque état de fluorescence avec leur signature spectroscopique électronique (absorbance et fluorescence) ou vibrationnelle (Raman). Le cas de la protéine IrisFP, particulièrement fascinant, est décrit en détail.