Low-temperature switching by photoinduced protonation in photochromic fluorescent proteins

Autor: Claudine Darnault, Aline Regis Faro, Eve de Rosny, Dominique Bourgeois, Virgile Adam, Philippe Carpentier
Přispěvatelé: Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biocatalyse (BIOCAT ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Groupe de Recherche sur les Enjeux de la Communication (GRESEC), Université Stendhal - Grenoble 3, Laboratoire de Cristallographie et Cristallogénèse des Protéines (LCCP), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Rok vydání: 2010
Předmět:
Zdroj: Photochemical & Photobiological Sciences
Photochemical & Photobiological Sciences, Royal Society of Chemistry, 2010, 9 (2), pp.254. ⟨10.1039/b9pp00121b⟩
Photochemical & Photobiological Sciences, 2010, 9 (2), pp.254. ⟨10.1039/b9pp00121b⟩
ISSN: 1474-9092
1474-905X
DOI: 10.1039/b9pp00121b⟩
Popis: We have studied the photoswitching behaviour of a number of photochromic fluorescent proteins at cryo-temperature. Spectroscopic investigations at the ensemble level showed that EYFP, Dronpa and IrisFP all exhibit reversible photoswitching at 100 K, albeit with a low quantum yield. The photophysics of the process were studied in more details in the case of EYFP. The data suggest that photoinduced protonation of the chromophore is responsible for off-switching at cryo-temperature, and thus is possible in the absence of significant conformational freedom. This finding is consistent with the hypothesis that chromophore protonation may precede large amplitude conformational changes such as cis–trans isomerisation during off-photoswitching at room temperature. However, our data suggest that low-barrier photoinduced protonation pathways may in fact compete with room-temperature off-switching reactions in photochromic fluorescent proteins. The occurrence of reversible photoswitching at low-temperature is of interest to envisage cryo-nanoscopy experiments using genetically encoded fluorophores.
Databáze: OpenAIRE
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