Étude des mécanismes de phototransformations de protéines fluorescentes par spectroscopie d'absorption transitoire

Mes travaux de thèse portent sur les mécanismes de deux phototransformations de protéines fluorescentes d’intérêt pour l’imagerie : la photohydratation réversible de Dreiklang et le croisement intersystème inverse (RISC) photoinduit chez la EGFP. L’illumination de Dreiklang à 400 nm conduit à l’addition réversible sur son chromophore d’une molécule d’eau située à proximité. L’étude de Dreiklang et 4 de ses mutants par spectroscopie d’absorption transitoire de 100 fs jusqu’à la seconde a mis en évidence une compétition entre la photocommutation et plusieurs voies de réaction non-productives. La photocommutation possède un rendement quantique faible, évalué à 0,4 %. Elle se produit via un état excité noir de durée de vie courte et est achevée en 33 ns. Les voies de désactivation nonproductives incluent le déclin de l’état excité noir vers l’état fondamental initial, une déprotonation à l’état excité du chromophore vers un résidu histidine (H145) ainsi que le retour à l’état fondamental via des intermédiaires de durées de vie micro/milliseconde. L’étude expérimentale du RISC a nécessité la mise en place d’un montage original de spectroscopie d’absorption transitoire femtoseconde à 3 impulsions. Une première impulsion de 1 ms à 488 nm permet d’accumuler l’état excité triplet T1, une deuxième impulsion fs à 800 nm excite T1 vers un état triplet supérieur Tn, puis une troisième impulsion fs sonde le signal. Nous avons ainsi déterminé un temps caractéristique de RISC de 120 ps et un rendement de 7 %.