Depuis les années 90, les biologistes utilisent de petites protéines fluorescentes cyan (CFP) issues d’une protéine de méduse pour visualiser les processus à l'œuvre à l'intérieur d'une cellule et les changements de conformation des molécules biologiques. Cette technique a permis d'observer des processus auparavant invisibles, comme le développement des cellules nerveuses dans le cerveau ou la propagation des cellules cancéreuses dans le corps. Malheureusement les observations sont limitées par la luminosité de ces protéines qui ne convertissement que 36 % de la lumière qu’elles reçoivent. Mais bientôt les biologistes auront à leur disposition une protéine appelée mTurquoise2 qui présente un niveau de fluorescence de 93 %.
Cette nouvelle molécule permettra d'étudier les interactions entre protéines à l'intérieur de cellules vivantes avec un niveau de sensibilité inégalé. La haute sensibilité est cruciale pour les réactions rapides où le temps nécessaire pour l'accumulation de la lumière fluorescente est très court et dans des processus biologiques où quelques protéines seulement sont impliquées et les signaux extrêmement faibles.
Pour mettre cette protéine au point, des chercheurs français de l’Institut de Biologie Structurale, et d'autres chercheurs européens, ont d’abord déterminé comment les CFP stockent l'énergie incidente avant de la réémettre sous forme de lumière fluorescente. Ils ont alors produit des centaines de CFP modifiées puis mesuré leur durée de vie de fluorescence au microscope, afin d'identifier les protéines dont les propriétés avaient été améliorées. Le détail de leur analyse est publié dans la revue Nature Communications. Selon les auteurs, leur connaissance de la dynamique structurale de la protéine permettra de produire des protéines fluorescentes améliorées avec des couleurs différentes pour d'autres applications.
