​Les protéines fluorescentes sont très utilisées en imagerie cellulaire comme marqueurs biologiques. On peut les comparer à des balises lumineuses que les scientifiques attachent à une protéine. Elles permettent de rendre visible et de suivre les mouvements et interactions des protéines à l'intérieur d'une cellule vivante, sous microscope. De nombreuses équipes de recherche dans le monde tentent de créer et d'optimiser des centaines de protéines fluorescentes de différentes couleurs. En 1999, une protéine fluorescente rouge a été découverte dans les coraux. Cependant, les scientifiques n'avaient pas réussi, jusqu'à maintenant, à optimiser la façon dont cette protéine produit une lumière brillante rouge au sein d'une cellule.

Les biologistes de l'Université d'Amsterdam ont créé une nouvelle protéine, baptisée mScarlet, avec un record de brillance et une durée de fluorescence inégalée de 3,9 nanosecondes. Après avoir comparé les propriétés génétiques d'une gamme de protéines fluorescentes rouges provenant des coraux, ces chercheurs ont synthétisé un brin d'ADN avec des séquences paraissant indispensables à la brillance. Ils ont ensuite introduit cet ADN dans une bactérie, qui le convertit en protéine. Un équipe de l'IBS et de l'ESRF  a pris la relève pour soumettre aux rayons X du synchrotron ESRF des cristaux de ces protéines produits par la technique du microensemencement, afin qu'ils diffractent au mieux. « Nous avons découvert que l'intensité de la fluorescence de mScarlet était due au fait que le chromophore, le «cœur» de la protéine à l'origine de l'émission de lumière rouge, est stabilisé dans une disposition plane, rigide, et ce, de par l'arrangement structural de la protéine autour de lui », explique Antoine Royant, chercheur à l'IBS.

Grâce à la brillance de cette nouvelle protéine, les chercheurs espèrent que de nombreuses recherches pourront être réalisées en imagerie cellulaire, notamment dans le domaine de la recherche sur les cellules souches ou les cancers, avec des niveaux de précision et de détail sans précédent.

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​Cellules de mammifère avec les filaments d’actine formant son cytosquelette marqués avec mScarlet. (c)L. Haarbosch, Université d’Amsterdam.