Visualisation des photorécepteurs à la vitamine B12 en action par microscopie électronique résolue en temps – trEMB12

Les protéines photoréceptrices sont omniprésentes dans la nature et régulent un grand nombre de processus biologiques en réponse à la lumière. Au sein du photorécepteur, un chromophore absorbe la lumière, modifiant ses propriétés chimiques. La photo-excitation du chromophore provoque alors un changement structural, qui est transmis à la protéine, déclenchant une réponse du photorécepteur. Récemment une nouvelle superfamille de photorécepteurs a été découverte, qui réutilise les dérivés de la vitamine B12 pour la détection de la lumière. Cette famille contient des milliers de photorécepteurs B12 isolés et plus de 1000 photorécepteurs B12 « multicentres », c’est-à-dire des photorécepteurs plus complexes contenant des domaines de liaison à la vitamine B12 qui sont fusionnés à des domaines enzymatiques ou contenant des chromophores supplémentaires. Aucun des photorécepteurs B12 n'a été étudié en détail, de sorte que la compréhension mécanistique des changements chimiques et structurales qui sous-tendent leur photochimie et leur biologie reste insuffisante. Nous proposons ici d'étudier les changements structuraux induits par la lumière dans le photorécepteur CarH et dans le photorécepteur AbDPcob, dont l'absorption de la lumière module l'activité du domaine enzymatique fusionné. Il n’existe pas pour l’heure d’information structurale sur les états intermédiaires de CarH, AbDPcob ou de tout autre photorécepteur dépendant de la vitamine B12. Ici, nous utiliserons la cryo-microscopie électronique résolue en temps, seule méthode capable de fournir des structures à résolution atomique d'états intermédiaires impliquant des changements structuraux à grande échelle qui ne peuvent pas être étudiés par la cristallographie aux rayons X résolue en temps. Notre projet trEMB12 renseignera sur les changements structuraux à l’échelle atomique impliqués dans l'activation des photorécepteurs B12.