Etude photophysique des protéines fluorescentes photoconvertibles utilisées en microscopie de super-résolution
Auteur / Autrice : | Romain Berardozzi |
Direction : | Dominique Bourgeois |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biologie structurale et nanobiologie |
Date : | Soutenance le 02/12/2016 |
Etablissement(s) : | Université Grenoble Alpes (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de biologie structurale (Grenoble) |
Jury : | Président / Présidente : Christelle Breton |
Examinateurs / Examinatrices : Ulrike Endesfelder, Irina Gutsche | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Peter Dedecker, Arnaud Gautier |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
La microscopie de super-résolution PALM (microscopie de localisation après photo-activation) est un outil performant pour l'étude des cellules à l'échelle nanométrique. Dans ses applications avancées, la microscopie PALM permet l'étude quantitative et dynamique des objets et événements biologiques. Ces applications sont cependant limitées par le comportement photophysique complexe des protéines fluorescentes photoconvertibles vert à rouge (PCFPs) utilisées comme marqueurs. En particulier, les transitions répétées et stochastiques des PCFPs entre un état sombre et un état fluorescent (scintillement) ainsi que l'incomplétude de photoconversion compliquent l'extraction d'informations quantitatives.Nos travaux combinant cristallographie aux rayons X des protéines et microscopie de localisation ont permis de mettre en évidence le rôle central d'un acide aminé conservé au sein des PCFPs, l'arginine 66, dans le contrôle du scintillement et du photoblanchiment de la forme rouge de deux PCFPs populaires: mEos2 et Dendra2.D'autre part, des résultats préliminaires suggèrent que dans leur formes vertes et dans les conditions d'illumination classiques PALM, les PCFPs entrent dans un état sombre de long temps de vie ce qui ralentit la photoconversion.Nos résultats ouvrent la porte à la conception raisonnée de nouvelles PCFPs optimisées pour les applications quantitatives et dynamiques du PALM.