Il s’agit de la plus grande carte de protéines travaillant ensemble à l’intérieur d’une cellule qui vient d’être » tracée » par cette équipe de l’Université de Toronto. La carte reconstitue les dizaines de milliers d’interactions entre protéines, soit environ un quart de tous les contacts intracellulaires entre protéines. Ces travaux, présentés dans la revue Nature, ouvrent une nouvelle ère de recherche sur l’évolution, en biologie et sur les origines protéiques des maladies.
Pour parvenir à reconstituer toutes ces interactions intracellulaires, cette collaboration internationale de scientifiques issus de 3 pays, a passé au crible les cellules de "l’arbre de la vie", soit d’organismes très différents, des amibes aux vers et des souris à l’Homme. Ces travaux ont permis de révéler une grande partie des interactions des protéines, à l’intérieur des cellules et de mieux comprendre leur action dans la construction de différentes cellules puis d’organes ou leurs dysfonctionnements, à l’origine de maladies.
Identifier les protéines à l’origine des maladies humaines : le Pr Andrew Emili de l’Université de Donnelly (Toronto) et le Pr Edward Marcotte de l’Université du Texas(Austin) et leurs équipes ont pu ainsi découvrir des dizaines de milliers de nouvelles interactions entre protéines, soit un quart environ, estiment-ils, de toutes les interactions entre protéines, au niveau cellulaire. Alors que si une seule de ces interactions échoue, cela peut entraîner la maladie, cette carte va permettre aux chercheurs d’identifier les protéines spécifiques à l’origine de troubles ou maladies humaines complexes.
Après les gènes, leurs protéines : les auteurs rappellent l’importance, en biologie, de l’étape marquée par le séquençage du génome humain, les protéines, produits des gènes, constituent l’étape suivante, celle qui va permettre une connaissance approfondie du fonctionnement des cellules. Car les protéines » font l’essentiel du travail » dans une cellule, en collaborant, pour mener à bien leur mission. De nombreuses protéines se réunissent ainsi pour former des systèmes moléculaires qui vont jouer des rôles clés, comme produire de nouvelles protéines ou recycler celles qui ne sont plus nécessaires.
Plus de 1 million d’interactions protéiques » reconstituées « : Ici, les chercheurs reconstituent des milliers de processus protéiques à partir des cellules étudiées. Ils reconstituent le cheminement de protéines individuelles qui, ensemble, vont former un véritable réseau. Des travaux qui ont permis de recueillir des données sur les 9 systèmes protéiques des 9 espèces qui représentent l’arbre de vie: la levure de boulanger, les amibes, les anémones de mer, les mouches, les vers, les oursins, les grenouilles, les souris et les humains. Cette nouvelle carte multiplie ainsi par 10 le nombre des associations protéiques connues : « Nous avons triplé le nombre d’interactions protéiques pour chaque espèce et sommes aujourd’hui capables de reconstituer plus de 1 million d’interactions protéiques « , commente le Pr Emili.
La carte renseigne aussi sur leur évolution : ainsi, des dizaines de milliers d’associations de protéines sont demeurés inchangés depuis l’apparition de la première cellule, il y a un milliard d’années…Et ces interactions de protéines chez l’Homme se révèlent souvent identiques à celles des autres espèces.
C’est donc une nouvelle et immense voie de recherche sur les protéines et les maladies qui vient de s’ouvrir.
Source: Nature 7 Sept., 2015 doi:10.1038/nature14877 Panorama of ancient metazoan macromolecular complexes
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