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La photoactivation permet de régénérer l'état doublement réduit FADH– du cofacteur flavine lorsque celui-ci a été oxydé vers la forme semi-réduite FADH•, un radical relativement stable dans la photolyase. La photoactivation peut être déclenchée par de la lumière visible. Le mécanisme de réaction suggéré implique un transfert d'électron d'un résidu tryptophane de la protéine vers FADH• photoexcité. Sur la base d'études par spectroscopie d'absorption transitoire, nous avons proposé que ce transfert d'électron a lieu le long d'une chaîne de trois tryptophanes jouant le rôle d'intermédiaires redox et permettant de franchir une distance de ~15 Å à une échelle de temps ultrarapide. Nous avons également pu observer que l'état radicalaire est stabilisé sur le dernier tryptophane de la chaîne (W306 dans la photolyase d’E. coli) par déprotonation du radical cation en ~200 ns.

Du fait de ses caractéristiques uniques (structure résolue, chaîne de transfert d'électron composée d'acides aminés intrinsèques, réaction déclenchées par la lumière permettant un suivi à haute résolution temporelle, couplage entre transfert d'électron et transfert de proton), la photolyase constitue un système modèle de choix pour l'étude des transferts intraprotéiques d'électron et des radicaux d'acides aminés.

Nous combinons actuellement la technique de spectroscopie d'absorption transitoire avec celle de mutagenèse dirigée (collaboration avec A. P. M. Eker de l'Université de Rotterdam) dans le but d'établir le rôle des deux résidus tryptophanes intermédiaires de la chaîne de transfert d'électron. Les premiers résultats sont en accord avec le mécanisme de "hopping" proposé ; mais les cinétiques de transfert d'électron entre les résidus tryptophanes restent à déterminer.