Une fois n’est pas coutume, le cinquième blog de notre série « Elysia Bioscience : L’odyssée de la cellule » commence par une énigme 😉. Aujourd’hui, après l’ADN (blog n°3), puis l’ARN (blog n°4), on dit bonjour à l’étape suivante : les protéines !!!! Vous l’avez donc deviné, le point commun entre spike, la kératine, la titine et l’hémoglobine est simple : ce sont toutes des protéines 👍. Spike est la protéine produite par un virus au top de l’actualité du moment. La kératine, quant à elle, est la protéine qui constitue la peau, les ongles et les cheveux. La titine est une protéine responsable de l’élasticité de nos muscles et l’hémoglobine est la protéine qui transporte l’oxygène dans le sang. Comme vous pouvez le voir, les protéines ont des rôles très différents et sont essentielles à la vie.

Les protéines : les chevilles ouvrières de la cellule

Les acides aminés, la base

Pour commencer, les protéines sont composées d’une succession d’acides aminés. Pour vous représenter simplement une protéine, imaginez un collier de perles où chaque perle est un acide aminé. Ces acides aminés sont trouvés majoritairement dans notre alimentation. En effet, les aliments nous fournissent les acides aminés nécessaires à notre équilibre. En moyenne, notre apport journaliers en protéines (donc en acides aminés !) est de 0.8 grammes par kilo de poids de corps. Ces protéines sont dégradées pour donner les acides aminées qui formeront d’autres protéines nécessaires au fonctionnement de la cellule.

Les acides aminés sont au nombre de 20. En revanche, neuf d’entre eux sont dits « essentiels » car ils ne peuvent pas être fabriqués par le corps, d’où l’importance d’une alimentation équilibrée permettant un apport suffisant en protéines (et donc en acides aminés). Cependant, l’histidine est considérée comme un acide aminé essentiel, même si elle peut être fabriquée par l’organisme, mais la quantité produite n’est pas suffisante chez les enfants ou pendant la grossesse.

La structure des protéines

Pour continuer, la structure primaire d’une protéine est composée en moyenne d’une centaine d’acides aminés mais cela peut varier. Une des plus petites protéines est l’aspartame (c’est un édulcorant qui donne le goût sucré à vos sodas entre autres 😉), qui est composé seulement de deux acides aminés. Contrairement à l’aspartame, la titine, de son petit nom, est une protéine géante composée d’environ 30 000 acides aminés ! Elle joue un rôle très important puisqu’elle assure l’élasticité de nos muscles. Je vous épargne le grand nom scientifique de la titine qui est composé de 189 819 lettres (je ne voudrais pas faire une faute d’orthographe 😜). Oui vous avez bien lu, son nom scientifique est composé par le nom de tous les acides aminés qui la composent. Pour information, cela prend 3h30 en moyenne pour le prononcer (si vous avez du temps à perdre ou besoin d’une berceuse pour la sieste…).

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L’organisation des différents acides aminés n’est pas faite au hasard ! En effet, chaque enchaînement est très important. Donc, si un acide aminé est remplacé (par erreur) par un autre, la protéine risque de mal fonctionner. Cet enchaînement d’acides aminés est donc déterminé par l’ADN. Pour faire plus simple, l’ADN donne le plan de fabrication, l’ARN c’est la photocopie du plan qui va sur le chantier de construction et la protéine c’est le bâtiment qui est construit à partir du plan. Promis dans un prochain blog, on vous expliquera la fabrication des protéines dans leur « usine » qui s’appelle le ribosome 😉. Quant aux structures tertiaire et quaternaire, elles confèrent des fonctions différentes aux protéines.

Les fonctions des protéines

Comme vous l’avez compris, les protéines sont vitales et représentent environ 60% de la composition d’une cellule. Elles sont constamment renouvelées (environ 100 grammes de protéines par jour). Les protéines sont donc présentes dans toutes les cellules vivantes. En effet, elles sont essentielles au bon fonctionnement cellulaire et sont responsables de diverses fonctions, comme par exemple :

• Structuration de la cellule (Ex : le collagène)
• Transport des molécules (Ex : l’hémoglobine)
• Régulation de l’activité cellulaire (Ex : l’insuline)
• Motrices (Ex : Titine)
• Transformation de molécules (Ex : l’amylase qui est dans votre salive ou vos sucs digestifs pour transformer l’amidon en sucre)

Le protéome, c’est quoi ?

L’ensemble des protéines constituant une cellule est appelé le protéome. A ce jour, il existe un grand débat concernant le nombre de protéines différentes composant le corps humain. En conséquence, le protéome est formé de 80 000 à 400 000 protéines différentes. Cet écart est grand mais il est logique. En effet, il existe environ 250 types cellulaires différents qui peuvent présenter 250 protéomes différents à leurs tours. Les possibilités sont donc démultipliées.

Voici sur l’image à droite (Ferrell, J.E. Q&A: Systems biology J Biol 8, 2 (2009)) une représentation (très artistique!) du protéome à travers l’intéractome (c’est l’ensemble des interactions entre les protéines).

Elysia Bioscience et l’analyse protéomique

Chez Elysia Bioscience, l’analyse protéomique c’est notre dada 😀. En effet, nous sommes spécialisées dans l’analyse de l’impact des molécules sur l’ensemble des protéines. Et ceci, que ce soit chez un être humain ou une plante. Effectivement, il est essentiel d’évaluer l’effet d’un produit sur l’ensemble des protéines afin d’avoir une vision d’ensemble de son impact. En une seule expérience, vous avez la réponse sur les applications potentielles d’un produit, son mécanisme d’action (en gros, comment il fonctionne) et des informations sur la toxicité potentielle. Et vu qu’on sait que les résultats d’analyse protéomique sont complexes à comprendre, on vous accompagne également dans l’interprétation de ces résultats ! Avec Elysia Bioscience, l’analyse protéomique devient un outil d’analyse puissant et incontournable.