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Recherche
Agathe ESPAGNE
Chercheuse
Chargée de recherche
Chimie
photochimie, spectroscopie, sondes fluorescentes, protéines photo-actives, applications en biologie quantitative
ENS-PSL
Département de chimie
Publié le
15 juin 2021
, modifié le
3 octobre 2023
1er étage, bureau E121
24, rue Lhomond 75231 Paris cedex 05
01 44 322413
Je m’intéresse à la photochimie des molécules et biomolécules fluorescentes et photo-actives et à ses applications en biologie quantitative.
Champ de recherche
Photochimiste et spectroscopiste de formation, je m’intéresse aux mécanismes et à la dynamique des réactions induites par la lumière dans différentes classes de protéines photo-actives : les protéines fluorescentes de la famille de la GFP, les cryptochromes et les photolyases de l’ADN, la protéine jaune photo-active. Ces réactions impliquent des séquences d’étapes élémentaires (isomérisations cis/trans, transferts d’électrons ou de protons…) qui peuvent être très rapides (échelle femto-picoseconde) et auxquelles j’accède par des techniques de spectroscopie résolue en temps.
Au-delà de leur intérêt fondamental, certaines de ces protéines photo-actives sont utilisées comme sondes fluorescentes en imagerie avancée ou comme photo-actuateurs en optogénétique. Mieux connaître leurs propriétés peut permettre de concevoir des variants plus performants ou de les exploiter pour de nouvelles applications. J’ai ainsi contribué au développement d’un variant cyan de la GFP peu sensible au pH. Plus récemment, j’ai participé à la démonstration d’une nouvelle technique d’imagerie de fluorescence multiplexée qui exploite les cinétiques des étapes élémentaires de photo-commutation de protéines fluorescentes comme paramètres de discrimination. J’ai enfin inventé une nouvelle méthode optique pour ralentir le photoblanchiment des protéines fluorescentes et réduire la phototoxicité associée.
Publications
"Near-infrared co-illumination of fluorescent proteins reduces photobleaching and phototoxicity", L. Ludvikova, E. Simon, M. Deygas, T. Panier, M.-A. Plamont, J. Ollion, A. Tebo, M. Piel, L. Jullien, L. Robert, T. Le Saux, A. Espagne, Nat. Biotechnol. 2023, DOI: 0.1038/s41587-023-01893-7
“Method for enhancing the photoresistance of a fluorescent species and fluorescence microscopy system suitable for implementing said method”, K. Brettel, A. Espagne, L. Jullien, T. Le Saux, L. Ludvikova, P. Müller, L. Robert, PSL, CNRS, Sorbonne Univ., Univ. Paris-Saclay, INRAE, CEA & AgroParisTech, Patent application No.: EP21305834 (2021)
“Method and apparatus for detecting a photochemically active chemical species in a sample”, L. Jullien, R. Chouket, A. Espagne, A. Lemarchand, T. Le Saux, A. Pellissier-Tanon, CNRS, ENS & Sorbonne Université, Patent application No. : 19306120.7 (2019), International Pub. No.: WO 2021/052668 A1 (2021)
“Method for generating cyan fluorescent proteins which have a reduced pH sensitivity”, H. Pasquier, F. Mérola, M. Erard, A. Espagne, A. Fredj, CNRS & Université Paris-Sud, Patent Pub. No.: FR 1155227 (2011), International Extension Pub. No.: WO 2012172095 A1 (2012)
“Photoinduced chromophore hydration in the fluorescent protein Dreiklang is triggered by ultrafast excited-state proton transfer coupled to a low-frequency vibration”, F. Lacombat, P. Plaza, M.-A. Plamont, A. Espagne, J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 1489-1495
“Real-time monitoring of chromophore isomerization and deprotonation during the photoactivation of the fluorescent protein Dronpa”, D. Yadav, F. Lacombat, N. Dozova, F. Rappaport, P. Plaza, A. Espagne, J. Phys. Chem. B 2015, 119, 2404-2414
“Ultrafast photoreduction dynamics of a new class of CPD photolyases”, F. Lacombat, A. Espagne, N. Dozova, P. Plaza, P. Müller, H.-J. Emmercih, M. Saft, L.-O. Essen, Photochem. Photobiol. Sci. 2021, 20, 733-746
“Ultrafast oxidation of a tyrosine by proton-coupled electron transfer promotes light activation of an animal-like cryptochrome”, F. Lacombat, A. Espagne, N. Dozova, P. Plaza, P. Müller, K. Brettel, S. Franz-Badur, L.-O. Essen, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 13394-13409
“Investigations of the primary events in a bacterial photoreceptor for photomotility : the Photoactive Yellow Protein (PYP)”, P. Changenet-Barret, A. Espagne, P. Plaza, K.J. Hellingwerf, M.M. Martin, New J. Chem., 2005, 29, 527-534