Modélisation des spectres d’absorption et d’émission du système bioluminescent de la luciole par des approches QM/MM
Résumé
Le système émetteur de lumière dans la bioluminescent de la luciole est une molécule appelée oxyluciférine, au sein d’une protéine appelée luciférase, obtenue dans son été excité par l’oxydation d’un substrat, la D-luciférine. Les systèmes bioluminescents sont utilisés comme biomarqueurs comme par exemple pour détecter des cellules cancéreuses. Le système oxyluciférine-luciférase est un système complexe dont l’état de protonation n’est pas complètement élucidé. La modélisation des spectres d’émission et d’absorption comparés à ceux issues de e spectroscopies
expérimentales permet de comprendre les facteurs influençant le couleur émise. Nous présenterons les méthodes utilisées pour permettre de simuler les spectres d’absorption et d’émission du système oxyluciferin-luciferase : établissement d’un champ de force pour une dynamique moléculaire classique dans l’état excité, échantillonnage, calcul de transitions électroniques en prenant compte l’environnement protéique par des méthodes hybrides (QM/MM) et modélisation des spectres par convolution.1 Ces méthodes seront illustrées sur des systèmes analogues à l’oxyluciferine-luciferase naturelle.2,3