Cette revue aborde les nouveaux développements de la microscopie à transfert d’énergie par résonance de Förster (FRET) et son application aux récepteurs cellulaires. La méthode est basée sur la théorie cinétique du FRET, qui peut être utilisée pour prédire le FRET non seulement dans les dimères, mais aussi dans les oligomères d’ordre supérieur de fluorophores donneurs et accepteurs. Les modèles basés sur ces prédictions de FRET peuvent être adaptés aux histogrammes d’efficacité FRET observés (également appelés spectrogrammes FRET) et utilisés pour estimer les constantes de liaison intracellulaire, les valeurs d’énergie libre et les stœchiométries. Ces méthodes de « spectrométrie FRET » ont été utilisées pour analyser les oligomères formés par divers récepteurs dans les voies de signalisation cellulaire, mais jusqu’à récemment, ces études étaient limitées aux récepteurs résidant à la surface des cellules. Pour étudier les complexes résidant à l’intérieur de la cellule, une technique appelée imagerie micro-spectroscopique quantitative (Q-MSI) a été mise au point. La Q-MSI combine la détermination de la structure quaternaire à partir de spectrogrammes FRET apparents au niveau du pixel avec la détermination des concentrations du donneur et de l’accepteur au niveau de l’organite. Ceci est réalisé en résolvant et en analysant le spectre d’un troisième marqueur fluorescent, qui ne participe pas au FRET. La Q-MSI a d’abord été utilisée pour étudier l’interaction d’une classe de récepteurs cytoplasmiques qui lient l’ARN viral et signalent une réponse antivirale via des complexes formés principalement sur les membranes mitochondriales. La Q-MSI a révélé des orientations de récepteurs mitochondriaux d’ARN inconnues jusqu’alors, ainsi que l’interaction entre le récepteur d’ARN viral appelé LGP2 avec l’ARN hélicase codée par le virus de l’hépatite. L’importance biologique de ces nouvelles observations est discutée.