Analyse des protéines ou protéomique

La protéomique est une science récente qui étudie les protéines. Le terme « protéome », proposé en 1995  , désigne l'ensemble des protéines exprimées par le génome d'une cellule, d'un tissu ou encore d'un organe à un moment précis de son développement.

Même si le séquençage du génome humain est aujourd'hui achevé, l'étude du génome comporte des limites. Sa connaissance ne permet pas d'appréhender la complexité du fonctionnement cellulaire. Un même génome conduit à l'expression de plusieurs protéomes en fonction des étapes du cycle cellulaire, de l'état physiopathologique de la cellule. Enfin, les protéines peuvent subir de nombreuses modifications indépendamment de la seule expression du gène codant. L'analyse protéomique permet donc une description dynamique de la régulation de l'expression génique, grâce à l'étude des protéines et de leurs modifications post-traductionnelles.

L'analyse protéomique trouve deux champs d'applications : d'une part, l'identification des protéines pour un organisme donné (localisation intracellulaire, interactions protéine-protéine) et, d'autre part, la connaissance des niveaux d'expression des protéines et des effets d'agents extérieurs (pathologies, traitements médicamenteux, facteurs environnementaux, etc.).

L'analyse protéomique repose principalement sur une méthodologie couplant l'électrophorèse bidimensionnelle (2D-PAGE), technique possédant un pouvoir résolutif très élevé, et la spectrométrie de masse. Une analyse protéomique classique peut ainsi se résumer par :

• extraction des protéines à partir d'un matériel biologique donné ;

• séparation des protéines par électrophorèse ;

• analyse de ces protéines par spectrométrie de masse.

Outre ces trois étapes, nous compléterons cette présentation par une description du traitement des données (interrogation de banques de données pour l'identification des protéines et/ou de leurs modifications), une introduction aux approches protéomiques basées sur des techniques alternatives, et pour finier sur les différentes approches d'une étude protéomique ainsi que les différentes techniques de quantification des protéines.