Protéome

Ce terme d'origine anglo-saxonne a été inventé en 1994 par Mark Wilkins de l'Université Macquarie de Sydney. Il provient de la contraction de protéine et génome car le protéome est aux protéines ce que le génome est pour les gènes. Alors que les gènes codent des instructions, les protéines les exécutent pour assurer le fonctionnement cellulaire.

Le protéome est de nature dynamique : à la différence du génome qui est plus ou moins stable dans les cellules d'un organisme, le protéome varie temporellement et spatialement, selon les réponses de l’organisme à son environnement ou à des stimuli internes (hormonaux et chronobiologiques par exemple), ou en réponse à certains polluants (métaux lourds par exemple)[1]

La taille et la complexité du protéome est plus importante que celle du génome car un gène peut coder plusieurs protéines. Ceci est dû à des modifications de la maturation des ARNm (molécules intermédiaires de la traduction, entre le génome et le protéome), mais aussi à des modifications post-traductionnelles des protéines comme les phosphorylations et les glycosylations.

L'étude du protéome, la protéomique, permet une meilleure compréhension du fonctionnement cellulaire à partir de l'expression protéique dans un contexte global. Ces études sont souvent basées sur l'utilisation de spectromètres de masse qui permet de connaître toutes les protéines présentes à un instant donné dans un échantillon.

Perdigão et ses collègues se sont interrogés sur le protéome "noir" - qui vient déterminer les régions des protéines jamais observées par détermination de la structure expérimentale et inaccessible à la modélisation par homologie. Pour 546 000 protéines Swiss-Prot, ils ont constaté que 44-54 % du protéome dans les eucaryotes et les virus était "noir", contre seulement ~14 % dans les archées et les bactéries. Étonnamment, la plupart du protéome "noir" ne pouvait pas être déterminé par des explications classiques, comme les régions transmembranaires ou de désordre intrinsèque. Près de la moitié du protéome "noir" est caractérisé par des protéines "noires", dans lesquelles la séquence complète ne ressemblait à aucune structure connue. Les protéines "noires" possèdent une grande variété de fonctions, mais un sous-ensemble a révélé des caractéristiques différentes et imprévues, comme l’association avec la sécrétion, les tissus spécifiques, le réticulum endoplasmique, la liaison disulfure et le clivage protéolytique[2]