La recherche sur le protéome, également appelée recherche protéomique, est l’étude générale des protéines et de leurs fonctions. Le terme « protéome » désigne l’ensemble des protéines qui sont exprimées par une unité biologique donnée telle qu’une cellule, un tissu ou un organisme. La recherche sur le protéome vise à découvrir avec précision quelles protéines sont exprimées par une cellule, un tissu ou un organisme donné et à découvrir le but et le mécanisme d’action exacts de chaque protéine. Les protéines sont extrêmement importantes pour tous les organismes et sont impliquées dans presque tous les processus qui se déroulent dans le corps d’un organisme. Ils fonctionnent dans des processus allant du métabolisme et de la production d’énergie à la signalisation cellulaire et au transport des molécules.
Les protéines sont constituées d’acides aminés. Il existe vingt-deux acides aminés standard et de nombreux autres acides aminés non standard. Il existe des possibilités infinies pour combiner et modifier les acides aminés pour former des protéines, de sorte que le domaine de la recherche sur le protéome est incroyablement complexe. De plus, le protéome d’une cellule peut différer des protéomes des cellules et des tissus environnants, et il peut changer au fil du temps en fonction de divers facteurs internes ou externes. Des méthodes de recherche complexes et profondément impliquées sont donc nécessaires pour recueillir des informations sur la composition protéique d’un organisme.
Les anticorps sont souvent utilisés dans la recherche sur le protéome car ils peuvent être spécifiquement ciblés sur des protéines spécifiques ou sur des caractéristiques spécifiques des protéines. Les chercheurs, par exemple, ont parfois besoin de savoir si une protéine spécifique est modifiée d’une manière ou d’une autre, par exemple par l’ajout d’une molécule de sucre ou d’une autre molécule, après sa synthèse initiale. Des anticorps peuvent être développés qui ciblent spécifiquement ces modifications et des marqueurs fluorescents ou d’autres indicateurs peuvent être utilisés pour montrer si la liaison se produit ou non. Dans certains cas, différentes protéines peuvent même être utilisées pour identifier des modifications sur certaines protéines d’intérêt. Les lectines, ou protéines de liaison au sucre, peuvent être utilisées pour déterminer si la glycosylation, le processus par lequel les molécules de sucre sont attachées aux protéines, s’est produite.
La recherche sur le protéome vise généralement à découvrir et à appliquer des biomarqueurs à base de protéines pour aider à diagnostiquer ou à traiter des maladies humaines, telles que le cancer. Un biomarqueur est une caractéristique de l’organisme qui peut être mesurée. Les biomarqueurs sont utiles s’ils sont présents à différents niveaux dans les cellules saines et dans les cellules pathologiques. La recherche sur le protéome vise à découvrir des protéines ou des modifications protéiques qui servent de biomarqueurs précieux en étant exprimées à différents niveaux chez des patients normaux ou malades. Certains laboratoires, par exemple, recherchent différents niveaux de glycosylation des protéines dans le sang des personnes en bonne santé pour les comparer aux niveaux trouvés chez les personnes atteintes de cancer.