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Comment plier une protéine en 10 leçons
(ASP) - Connaître la forme d'une protéine, c'est
connaître sa fonction. 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!
Anne Nabet
(23 novembre)
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