Etude des propriétés photophysiques de dérivés de l’oxyluciférine et leurs applications à l’étude d’interactions entre biomolécules

Dans ce travail, nous avons etudie le mecanisme d'emission de la partie optiquement active du complexe luciferine-luciferase. Ce systeme bioluminescent est largement utilise dans un tres grand nombre d'approches bioanalytiques. Ce phenomene naturel resulte en l'emission de lumiere visible (vert-jaune-rouge) a partir du photoproduit : l’oxyluciferine. Une des hypotheses couramment admise pour expliquer le mecanisme d’emission de l’oxylucifereine fait intervenir un equilibre complexe entre six especes chimiques, mais le detail exact du mecanisme reste a elucider. Les principales conclusions presentees ici repose sur l'identification des six formes chimiques de l’oxyluciferine impliquees dans le mecanisme d'emission de fluorescence et la caracterisation d’un point de vu dynamique du transfert de proton a l’etat excite. Ces resultats ont ete obtenus par l'etude des proprietes optiques de differents analogues structuraux de l’oxyluciferine dans un tampon aqueux. Different techniques de spectroscopie (etat stable et resolue en temps) et des approches chimiometriques ont ete appliquees pour etudier ce mecanisme d'emission. En outre, les proprietes photophysiques de l’oxyluciferine en complexe avec l'enzyme luciferase (Luciola cruciata) ont ete etudiees egalement en milieu aqueux. En parallele, les derives presentant des proprietes d’emission sensibles a l’environnement ont ete utilises pour visualiser l'interaction entre biomolecules. En particulier, nous avons demontre que l’oxyluciferine peut etre utilisee pour cartographier le pH intracellulaire a l'aide de la microscopie de fluorescence dans des cellules vivantes. Avec l'aide d'un autre derive de l'oxyluciferine nous avons ete en mesure de caracteriser l'interaction entre une proteine du VIH-1 et des sequences d'oligonucleotide au moyen de mesures ratiometriques. Enfin, nous avons developpe une approche basee sur le marquage de residus cysteine pour suivre, in vitro, l'interaction proteine-proteine.