Une protéine, à quoi ça sert ?

Les protéines sont des molécules remarquablement polyvalentes qui peuvent avoir des fonctions très diverses. Celles-ci se distribuent généralement en catégories :

• La liaison Au sein d’un organisme vivant, l’essentiel des protéines fonctionne dans le cadre d’interactions avec d’autres molécules, qui peuvent êtres également des protéines, mais aussi des molécules plus petites que l’on appellera des ligands, substrats ou encore cofacteurs. Ces interactions se font le plus souvent via un site de fixation spécifique du partenaire moléculaire (c’est par exemple le cas des anticorps).
• La catalyse Les protéines peuvent rompre ou former des liaisons covalentes au sein de petites molécules dont notre organisme a besoin. Elles peuvent par exemple copier l’ADN via la DNA polymérase, ou transférer un groupe phosphate (PO₃) d’une molécule à une autre avec la guanylate kinase. Cette propriété est centrale dans le vivant (pas de vie sans catalyse) et ouvre de nombreuses applications du côté des biotechnologies.
• Les commutateurs Les interactions avec d’autres molécules vont également servir à réguler l’activité d’une protéine en induisant notamment de grands changements conformationnels qui permette d’alterner entre deux formes de cette même protéine, une forme active et l’autre inactive. Via ce phénomène d’allostérie des petites molécules peuvent ainsi jouer un rôle d’interrupteur fonctionnel en se fixant à une protéine.
• La structure Les protéines structurales (comme par exemple la tubuline) vont former de grands assemblages qui vont déterminer la forme d’une cellule. Elles sont aussi à l’origine des biomatériaux tels que la peau (via le collagène), la soie, les cheveux, la corne ou les plumes (ces trois derniers exemples étant formés de kératine).
• Transport Après avoir fixé un composé chimique, une protéine va pouvoir l’acheminer jusqu’aux cellules qui en ont besoin dans notre organisme. L’exemple-type est l’hémoglobine, notre coursier en oxygène et dioxyde de carbone.
• Moteur Les changements de conformations de la kinésine et de la myosine leur permettent de déambuler au sein de la cellule, l’une le long des microtubules, et l’autre sur les filament d’actine (entraînant ainsi la contraction des muscles).
• Stockage La ferritine stocke le fer et la myoglobine nous sert de réserve d’oxygène.
• Transmission d’un signal Parmi les hormones protéiques, l’insuline régule le taux de glucose dans le sang.
• Réception d’un signal La rhodopsine dans l’œil est sensible à la lumière, les récepteurs du bulbe olfactif nous donnent accès au monde merveilleux des odeurs. On retrouvera aussi des récepteurs à la surface des cellules et dans leur noyau.
• Régulation de l’activité d’un gène Les récepteurs nucléaires, les interrupteurs du génome. Le sujet sera abordé via la lecture de l’ADN mais aussi pour le rôle des hormones.
• Et plein d’autres choses encore que nous comptons vous présenter dans les semaines à venir…