Cellules de levure exprimant des protéines qui portent des étiquettes fluorescentes vertes et rouges pour les rendre visibles.Brandon Ho

Dans l’organisme, les protéines qui sont constituées de chaînes de grosses molécules assurent une multitude de fonctions dans les organismes. Présentes par millions dans les cellules, les protéines forment leurs membranes et gouvernent leur métabolisme. Plusieurs pathologies ont pour origine un déficit ou excès en protéines ou une anomalie dans leur configuration notamment certaines maladies neurodégénératives comme Alzheimer ou Parkinson. Malgré leur rôle fondamental, les biologistes ne connaissent pourtant pas avec précision le nombre de protéines que peut contenir une cellule : si de nombreuses études ont été réalisées sur ce sujet chacune avait son protocole et des unités différentes pour le rendu des résultats.

42 millions de protéines
Grant Brown, du Centre de recherche cellulaire et biomoléculaire Donnelly de l’Université de Toronto (Canada), a voulu mettre un peu d’ordre dans toutes ces données en se focalisant sur une cellule simple, celle de la levure de boulanger. C’est également un des rares organismes pour lequel il y avait suffisamment d’études portant sur l’abondance intracellulaire des quelques 6.000 différentes protéines codées par son génome. Le chercheur a donc compilé 21 recherches et pu convertir leurs résultats en « quelque chose qui a du sens, en d’autres termes, des molécules par cellule » explique Brandon Ho, qui travaille dans le laboratoire de Brown, dans un communiqué de l’Université.

Les décomptes achevés, l’équipe a déterminé que dans une seule cellule de levure, il y avait environ 42 millions de protéines. La plupart sont présentes en quantité moyenne entre 1.000 et 10.000 exemplaires mais certaines sont bien plus abondantes, jusqu’à 500.000 copies par cellule, tandis que les plus rares se comptent sur les doigts des deux mains. Les résultats font l’objet d’une publication dans la revue Cell Systems. Ils indiquent également que la concentration d’une protéine est fonction de son rôle au sein de la cellule, ce qui signifie qu’il peut être possible d’utiliser leur quantification pour prédire leur fonction. Si la cellule de levure est considérée comme un modèle cellulaire de base par les biologistes, il est difficile d’extrapoler cet inventaire à d’autres organismes et notamment à l’homme avec ses 30.000 protéines distinctes.