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Comment plier une protéine
Après le décodage de la carte des gènes grâce au puissant projet du Génome Humain, on descend d’un cran dans les profondeurs de la génétique : l’heure est maintenant à la cartographie des protéines.
Or, la tâche est suffisamment vaste pour que des chercheurs aient eu une idée originale. A l’Université Stanford, le Dr. Vijay Pande, professeur assistant de chimie, est le principal initiateur du logiciel Folding@Home. Folding@Home, à l’image du déjà célèbre Seti@Home dont il est inspiré (la recherche de signaux d’une intelligence extra-terrestre) permet à de très nombreux utilisateurs d’ordinateurs roulant sur Windows ou Linux de participer au projet d’étude du repliement des protéines.
Cette étude est devenue le Saint-Graal des biochimistes. Elle a pour objectif de connaître la structure des protéines et d’ainsi, expliquer leurs fonctions, leurs interactions avec d’autres protéines dans des schémas d’intérêt telles que les actions virus-antivirus, enzymes-inhibiteurs d’enzymes, etc.
Mais pourquoi parle-t-on de " repliement " de protéines ? Il faut rappeler ici qu’une protéine est une molécule que l’on pourrait comparer à un collier de perles (polypeptide). Ces " perles ", les acides aminés, il n’en existe que 20 sortes dans la nature. Certaines perles de même " famille " aiment se retrouver ensemble, d’autres sont partagées et vont là où il reste de la place. Il y en a aussi qui s’attirent entre elles par effet statique et d’autres qui peuvent former des liens chimiques très forts. Les combinaisons sont infinies, mais ce sont ces combinaisons qui déterminent la structure et la fonction de la protéine. De sorte que chacune des molécules de protéine produites dans notre corps se replieront suivant des règles précises.
Dans des cas simples, une protéine adopte sa structure à une vitesse de l’ordre de 10 000 nanosecondes (un millième de millième de seconde). Ca n’a l’air de rien, mais à un ordinateur de 400MHz qui veut simuler ce repliement, il faudra tout de même une journée pour simuler une nanoseconde de repliement ! Cela signifie qu’ il faut 1000 participants pour réaliser le travail de simulation de repliement d’un seul cas simple de protéine... en 10 jours.
Voilà pourquoi les chercheurs ont introduit le logiciel Folding@Home. Avec la participation de masse dans le décodage du repliement des protéines, la porte sera ouverte d’autant plus rapidement sur la compréhension du fonctionnement de nos protéines.
En attendant, à vos ordinateurs pour la descente dans les profondeurs moléculaires !