N° 397-398 juin-juillet 2015

Lumières sur le vivant : protéines fluorescentes et senseurs optogénétiques

Pagination : 23-28
Sous-thème : Vivant
Mots-clés : Protéine fluorescente verte, GFP, biosenseurs, imagerie, FRET, photochromisme, photochimie, Année internationale de la lumière.
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Structure tridimensionnelle de l’Aquamarine, une protéine fluorescente cyan (CFP), montrant le chromophore enfoui dans la protéine.

Les protéines fluorescentes dérivées de la protéine fluorescente verte (« green fluorescent protein » ou GFP) ont permis la construction d’un vaste arsenal de senseurs optiques adressables qui jouent un rôle majeur dans l’exploration in situ de la chimie du vivant. Ces rapporteurs fluorescents biosynthétisés bénéficient d’une spécificité moléculaire et d’une intégration inégalées dans la machinerie cellulaire ; ils réunissent dans moins de 100 Å les trois fonctions essentielles d’un nanocapteur que sont la fonctionnalisation, la détection chimique et la conversion optique. Les réponses photodynamiques et photochimiques du chromophore porté par les GFP conditionnent directement leurs nombreuses applications et leurs performances.

Grâce aux outils de la mutagenèse, de la spectroscopie et de la modélisation, on comprend mieux aujourd’hui comment les caractéristiques structurales et conformationnelles des GFP modulent ces propriétés optiques : cette approche mécanistique sera plus que jamais essentielle dans l’ingénierie rationnelle de nouvelles sondes pour l’imagerie.