Protéomique
La protéomique est une discipline universitaire impliquant l'étude approfondie de la structure et de la fonction des protéines, généralement par spectrométrie de masse et électrophorèse. Contrairement au génome, les cellules d’un organisme ne contiennent pas toutes le même complément de protéines, mais différentes cellules contiennent différentes protéines à des moments différents. La protéomique utilise ce phénomène pour permettre un développement plus efficace de médicaments et pour déterminer les mécanismes de la maladie.
L'analyse de l'expression des protéines est l'analyse du temps nécessaire à l'expression des protéines et l'analyse des processus impliqués dans la synthèse et la modification des protéines dans les organismes vivants. Certaines maladies peuvent provoquer des modifications spécifiques des niveaux d’expression des protéines, un phénomène qui peut être exploité dans le secteur pharmaceutique et médical.
Les modifications post-traductionnelles sont des modifications des chaînes latérales des acides aminés (formation de liaisons disulfure, glycosylation, clivage, acétylation, phosphorylation et addition de lipides) qui se produisent après la synthèse d'une protéine à partir de l'ARN et provoquent des changements structurels dans la protéine. On sait que les modifications post-traductionnelles affectent la réactivité des protéines, entre autres facteurs, et l'analyse de ces modifications peut être utilisée pour étudier l'expression de la fonction protéique et la régulation de l'activité protéique.
La séquence d'acides aminés des protéines peut être déterminée en utilisant diverses enzymes (telles que la trypsine et la chymotrypsine) pour décomposer les protéines en fragments peptidiques et en analysant ces fragments. La séquence d’acides aminés est connue pour être la structure primaire d’une protéine et détermine des structures protéiques secondaires et plus complexes.
Les protéines sont des polymères d'acides aminés qui forment des structures uniques basées sur des liaisons hydrogène, des liaisons ioniques, des forces de Van der Waals et des interactions hydrophobes. La structure des protéines comporte quatre niveaux : une structure primaire constituée de la chaîne peptidique et de sa séquence d'acides aminés, des structures secondaires constituées de sous-structures locales, une structure tridimensionnelle qui décrit la protéine comme une molécule unique et des structures quaternaires constituées de complexes de plusieurs polypeptides. Chacune de ces structures a un impact significatif sur la fonction des protéines.