ARTICLE
La génomique structurale, qui consiste à séquencer
systématiquement le génome d'un organisme donné,
a pris une importance capitale ces dernières années. Elle
engendre une somme croissante d'informations sur les séquences
codantes, auxquelles s'ajoutent les données quantitatives portant
sur l'expression des ARN messagers, encore appelée transcriptomique.
Le séquençage du génome humain est maintenant complet
(bien que l'analyse des séquences ne soit pas encore terminée),
et cette mine de connaissances est exploitée à l'échelle
mondiale, tant pour la compréhension de maladies que pour leur
traitement. Cependant, aussi puissantes soient les données issues
de la recherche en génomique, « la réalité
cellulaire est plus élaborée que les rêves du noyau
lui-même » [1]. En effet, l'étude du génome
comporte des limites, notamment liées au fait qu'elle ne permet
pas à elle seule de saisir toute la complexité du fonctionnement
cellulaire, car plusieurs informations fondamentales pour la compréhension
des systèmes biologiques échappent totalement à son
champ d'investigation. En particulier, un même génome peut
conduire à l'expression de différents ensembles de protéines,
en fonction des étapes du cycle cellulaire ou de la différenciation,
des réponses à des signaux biologiques ou physiques, ou
encore de l'état physiopathologique de la cellule. Par ailleurs,
le niveau d'expression des ARNm ne reflète pas nécessairement
le niveau d'expression des protéines. Une protéine ne peut
être synthétisée sans que son ARNm ne soit présent,
mais on peut trouver une protéine dans une cellule alors que son
ARNm n'est plus présent et, inversement, une grande quantité
d'ARNm peut être transcrite sans que la protéine ne soit
pour autant traduite. Il existe aussi des ARNm muets qui, eux, ne sont
pas traduits. Enfin, les protéines peuvent subir de nombreuses
modifications qui ne sont pas nécessairement identifiables à
partir de la seule séquence de leur gène. Beaucoup de ces
molécules ne parviennent à leur forme biologiquement active
qu'au terme de différentes étapes de maturation co- et post-traductionnelles,
telles que la protéolyse, la glycosylation, la phosphorylation,
la méthylation, l'acétylation ou l'isoprénylation.
Seule l'étude directe des protéines permet d'étudier
ces modifications, qui constituent en elles-mêmes une source essentielle
d'informations sur l'état d'un système biologique donné.
Il apparaît donc clairement que la compréhension globale
de systèmes biologiques nécessite deux approches qui sont
indispensables et complémentaires : l'étude du génome
et celle du protéome. Le terme « protéome », proposé
en 1995, désigne l'ensemble des produits fonctionnels exprimés
par le génome d'une cellule, d'un tissu ou d'un organe donné,
à un moment donné. Il a permis l'émergence d'une
nouvelle méthodologie : l'analyse protéomique. Anderson
et Anderson [1] ont défini l'analyse protéomique comme «
l'utilisation de la quantification au niveau protéique comme mesure
objective de l'expression génique caractérisant un processus
biologique donné ». Autrement dit, un organisme n'a qu'un
génome, alors qu'il possède plusieurs protéomes.
L'analyse protéomique constitue donc une description dynamique
de la régulation des gènes et trouve deux champs d'applications
larges : d'une part, l'exploration et la cartographie de la machinerie
cellulaire, c'est-à-dire l'inventaire des protéines, la
détermination de leur localisation intracellulaire et des interactions
protéine-protéine, et, d'autre part, la connaissance des
niveaux d'expression des protéines et de l'impact d'événements
perturbateurs tels que la maladie, un traitement médicamenteux
ou l'environnement.
Principe
Les applications de l'analyse protéomique reposent sur une méthodologie
résumée dans la figure
1, couplant l'électrophorèse bidimensionnelle (2D)
hautement résolutive et la spectrométrie de masse. Une première
étape de séparation des protéines par électrophorèse
2D associée à l'analyse informatisée des gels permet
de visualiser et de mesurer des variations de quantité de protéines
entre différents échantillons. Dans un deuxième temps,
les protéines peuvent être identifiées par différentes
méthodes, dont notamment la spectrométrie de masse.
Électrophorèse bidimensionnelle
L'électrophorèse 2D est la méthode de choix pour
séparer les protéines puisqu'elle permet de séparer
simultanément plusieurs milliers de polypeptides d'un mélange
complexe en fonction de deux de leurs propriétés distinctes
: la charge et la masse moléculaire. Dans un premier temps, les
protéines sont soumises à une électrophorèse
dans un gel présentant un gradient de pH continu. Au cours de cette
étape, appelée isoélectrofocalisation (IEF), elles
migrent dans le gel jusqu'à une position où la valeur du
pH est égale à celle de leur point isoélectrique
(pI) pour lequel leur charge globale est nulle. Cette première
séparation est délicate et dépend beaucoup de la
préparation des échantillons biologiques qui doit permettre
une solubilisation maximale des protéines et empêcher leur
agrégation et leur dégradation. Un aspect essentiel est
celui de la standardisation des méthodes d'extraction et d'isolement
des protéines, qui est une condition sine qua none pour
l'obtention d'une bonne reproductibilité des résultats [2,
3].
Les techniques d'IEF ont été considérablement améliorées
ces dernières années en vue d'une meilleure reproductibilité
et d'un meilleur recouvrement de l'échelle des pH. En particulier,
la technique de l'électrophorèse en gradient de pH immobilisé
(pour la première dimension), ou IPG, présente de nombreux
atouts, comme une capacité de chargement en protéines dix
fois plus importante que celle d'une IEF classique et la possibilité
de réaliser des gradients de pH étalés sur seulement
1 à 2 unités de pH [4].
La deuxième dimension, ou SDS-Page (sodium-dodécyl
sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis), est réalisée
dans un gel réticulé constitué de polyacrylamide
en présence d'un dénaturant, le sodium-dodécyl sulfate
(SDS). Grâce à la réticulation plus ou moins importante
du gel de polyacrylamide, les protéines sont séparées
par tamisage moléculaire, leur vitesse de migration dans le gel
étant inversement corrélée à leur taille.
Comme pour l'IEF, plus le gel de deuxième dimension est grand,
plus la résolution, et donc le nombre de spots séparés,
augmentent. Des gels de 20 x 20 cm, voire plus grands, sont aujourd'hui
couramment utilisés, et l'utilisation de l'acrylamide chimiquement
modifié par des résines permet d'augmenter la résistance
des gels, facilitant ainsi leur manipulation.
La dernière étape de l'électrophorèse 2D
consiste à détecter des protéines par coloration
des gels. Plusieurs procédés de sensibilité différente
existent et sont choisis en fonction de l'utilisation ultérieure
des gels 2D : le bleu de coomassie permet de détecter un minimum
de 100 ng de protéine par spot et présente l'avantage de
donner une intensité de coloration proportionnelle à la
quantité de protéines ; la coloration négative au
zinc-imidazole présente une sensibilité égale au
bleu de coomassie et a l'avantage d'être réversible. La coloration
au nitrate d'argent est, quant à elle, jusqu'à mille fois
plus sensible que le bleu de coomassie et permet de détecter des
spots contenant 0,1 ng de protéines. Elle présente néanmoins
certains inconvénients : la stchiométrie de la coloration
n'est pas totalement linéaire, la reproductibilité est difficile
à obtenir et certaines protéines sont peu ou pas colorées
par cette méthode. Plus récemment, la détection des
spots par fluorescence (Sypro Orange, Sypro Red, Sypro Ruby) a été
développée, avec une sensibilité et une linéarité
d'intensité de coloration équivalente à celle de
l'argent, mais avec une reproductibilité, une facilité et
une rapidité meilleures que celles de la coloration au nitrate
d'argent [5].
En dernier lieu, notons que l'autoradiographie des gels 2D après
incorporation dans les protéines d'isotopes radioactifs comme le
35S ou le 32P/33P est extrêmement
sensible. En effet, elle permet de visualiser des quantités très
faibles de protéines (de l'ordre de 1 à 100 pg). Un exemple
de gel 2D réalisé avec des protéines radiomarquées
de cellules de phéochromocytome de rat PC12 est montré dans
la figure 2. Cependant,
le marquage avec des composés radioactifs ne rend pas nécessairement
compte de la quantification réelle des protéines dans la
cellule. En particulier, le marquage au 35S concerne notamment
les résidus cystéine et méthionine ; or, il existe
des protéines ne contenant pas ou très peu de ces acides
aminés alors que d'autres en contiennent beaucoup, ce qui entraîne
respectivement une sous- ou une sur-représentation de ces protéines.
Analyse informatisée des
gels 2D
Depuis les débuts de l'électrophorèse 2D dans les
années 1970, la méthode d'analyse des gels a évolué
grâce aux progrès combinés de l'informatique et de
l'analyse d'images. La première étape de l'analyse est la
digitalisation des gels, c'est-à-dire la transformation de l'image
expérimentale en une information numérique utilisable par
l'ordinateur. Plusieurs types d'appareils permettent de réaliser
cette acquisition d'image : scanners, caméras, densitomètres
lasers, phospho- ou fluoro-imageurs. Dans un second temps, les images
obtenues sont quantifiées. Pour cela, divers logiciels (Mélanie
II, Bio-Image, PDQuest) qui permettent d'éliminer le bruit de fond,
les artefacts de migration et de comparer l'intensité des spots
ont été développés. La détection des
protéines présentes dans un gel 2D fournit certaines informations,
mais les données pertinentes sont tirées le plus souvent
de la comparaison de gels provenant de différentes situations expérimentales.
Toute la difficulté repose donc sur la capacité de comparer
les spots de même origine d'un gel à l'autre. Durant ces
dernières années, des progrès considérables
apportés sur les logiciels d'analyse d'image combinés à
une meilleure reproductibilité des gels 2D ont facilité
ce processus de comparaison et ont rendu beaucoup plus fiable l'analyse
quantitative de l'expression des protéines.
Identification des protéines présentes
dans les gels 2D : analyse en spectrométrie de masse
L'identification des protéines séparées sur électrophorèse
2D a longtemps constitué un problème technique délicat.
Si l'on recherchait une protéine connue, on pouvait jusqu'alors
faire des expériences de co-migration avec la protéine purifiée,
ou encore réaliser des immunodétections après transfert
des protéines sur membrane, cette méthode restant limitée
par les difficultés à obtenir des anticorps spécifiques.
Dans d'autres cas, il est possible de soumettre la protéine au
séquençage N-terminal d'Edman, avec toutefois des inconvénients
majeurs pour cette technique : près de trois quarts des protéines
ont leur extrémité N-terminale bloquée, rendant impossible
le séquençage d'Edman. De plus, cette technique requiert
des quantités relativement importantes de la protéine à
identifier (de l'ordre de 5 à 10 pmol).
L'avancée majeure en termes de possibilité d'identification
des protéines de gels 2D date de 1993-1994 et correspond à
l'utilisation conjointe de la spectrométrie de masse et des bases
de données. En s'adaptant à la biologie structurale, la
spectrométrie de masse a permis de réduire considérablement
les quantités de protéines nécessaires à l'identification
[6]. Cette technique permet de déterminer avec une sensibilité
et une précision extrêmes la masse des molécules.
Très succintement, un spectromètre de masse se compose d'une
source où s'effectuent l'ionisation et la désorption des
ions, d'un analyseur où les ions sont séparés en
fonction de leur rapport masse sur charge (m/z) et d'un détecteur
permettant l'enregistrement et la quantification des ions. Pour l'étude
des composés peptidiques, deux modes d'ionisation sont principalement
utilisés : la désorption/ionisation laser assistée
par matrice (Maldi-Tof) qui permet de réaliser une empreinte peptidique
après digestion protéolytique et la spectrométrie
de masse en tandem en mode nanospray (MS-MS) qui permet d'obtenir une
microséquence en acides aminés. Comme expliqué dans
la figure 3, dans une
première étape les protéines séparées
par électrophorèse 2D sont digérées soit directement
dans le gel, soit après transfert sur une membrane, par une enzyme
ou un composé chimique qui coupe spécifiquement après
certains acides aminés. La trypsine, qui agit en C-terminal d'un
résidu lysine ou arginine, est la plus souvent utilisée.
Les masses des peptides obtenus après digestion de la protéine
sont mesurées par Maldi-Tof et l'ensemble de ces masses constitue
l'empreinte peptidique de la protéine. Ce terme est employé
par analogie à l'empreinte digitale qui est unique et spécifique
d'un seul individu ; de même, chaque protéine possède
une empreinte peptidique qui lui est propre du fait de l'enchaînement
particulier des acides aminés qui lui confère, pour une
méthode de digestion donnée, une combinaison unique de masses
peptidiques. Cette empreinte peptidique est comparée aux empreintes
peptidiques théoriques déduites des banques de données
de protéines ou des ADN complémentaires. L'identification
de la protéine est fondée sur la reconnaissance d'un nombre
maximal de peptides issus de l'empreinte peptidique de la protéine
à identifier. Lorsque plusieurs candidats sont proposés,
les données du spectre Maldi-Tof peuvent alors être enrichies
par les paramètres physico-chimiques de la protéine recherchée
(MM et pI) déterminés par l'électrophorèse
2D, et éventuellement par la séquence peptidique déduite
du spectre de masse MS-MS. La recherche d'un candidat dans les banques
de données génomiques peut aussi être fondée
sur les séquences d'ADN complémentaire déduites des
séquences peptidiques obtenues par MS-MS.
Ainsi, les avancées dans le décryptage du génome
de différents organismes ont été fondamentales pour
le développement et l'émergence de l'analyse protéomique
en contribuant à la richesse des banques de données. Le
véritable défi de la spectrométrie de masse repose
désormais sur l'élaboration de programmes bioinformatiques
plus efficaces pour tirer au mieux parti des informations déduites
des spectres de masse, et permettre une identification rapide et statistiquement
fiable à partir du contenu de diverses banques de données.
De plus, le développement de la robotisation et de l'automatisation
des étapes concernant l'excision du spot et la protéolyse,
jusqu'à l'analyse en spectrométrie de masse, permet de réduire
les risques de contamination et les variations dues à la préparation
manuelle des échantillons et d'augmenter considérablement
le nombre d'échantillons analysables par jour.
Limites de l'analyse protéomique
Alors qu'on estime la taille du génome à plusieurs dizaines
de milliers de gènes, il est difficile de prédire celle
du protéome à cause des phénomènes d'épissages
alternatifs et des modifications post-traductionnelles qui font qu'un
seul gène conduit à plusieurs protéines. Il n'est
donc pas possible d'affirmer qu'un seul gel 2D puisse contenir le protéome
entier du type cellulaire ou du tissu analysé. Une raison biologique
est que les gènes ne sont jamais exprimés tous en même
temps, à un instant donné. À cela s'ajoutent des
raisons techniques concernant en particulier les protéines membranaires
et les protéines très basiques. De nombreux travaux ont
en particulier montré la difficulté d'extraction et de solubilisation
de l'ensemble des protéines dans une même extraction. En
particulier, les protéines hydrophobes telles que les protéines
membranaires sont difficiles à solubiliser [7]. De même,
les protéines très basiques, telles que les histones et
les protéines ribosomales, ne sont pas/peu visibles sur un gel
2D après une IEF classique, mais peuvent être détectées
après une Nephge (non-equilibrium pH gradient electrophoresis),
technique de première dimension pendant laquelle la migration des
protéines est arrêtée quelques heures avant que l'équilibre
ne soit atteint. Mais cette technique est délicate, moins résolutive
qu'une IEF et difficilement reproductible. La véritable révolution
technologique vient des électrophorèses en gradient de pH
immobilisé (IPG) dont le développement s'est accompagné
de progrès considérables dans le domaine de la résolution
des protéines basiques. En effet, elle couvre la gamme de pH de
3,5 à 10 et permet de réaliser des gradients étalés
sur seulement 1 à 2 unités de pH [4].
L'étude du protéome complet se heurte également
aux protéines très faiblement exprimées, qui souvent
constituent des protéines d'intérêt en pharmacotoxicologie.
L'analyse protéomique ne dispose pas de moyen d'amplification équivalent
à la technique de PCR (polymerase chain reaction) pour l'analyse
génomique. Cependant, des étapes de fractionnement cellulaire
et/ou d'enrichissement sélectif (anticorps, colonne d'affinité)
peuvent améliorer la détection des protéines faiblement
exprimées. De plus, là aussi l'IPG peut apporter une amélioration.
En effet, les gels de première dimension détiennent une
capacité de chargement en protéines dix fois plus importante
qu'un gel d'IEF classique, permettant de détecter des protéines
traduites en un très faible nombre de copies. De plus, en réalisant
des gels contigus, c'est-à-dire plusieurs gels 2D de gradients
de pH restreints et chevauchants pour obtenir une gamme de pH maximale
et éclatée [4] et de réticulations différentes
pour balayer un maximum de masses moléculaires, on augmente significativement
la fraction visible du protéome étudié.
Parallèlement à ces améliorations, les avancées
dans la sensibilité de la spectrométrie de masse (de l'ordre
de la femtomole) permettent aussi de diminuer le niveau de détection
pour les protéines faiblement exprimées. Néanmoins,
il convient de rappeler que la réalisation de l'électrophorèse
2D ne relève toujours pas d'une expérience de routine et
que chaque type d'échantillons nécessite une importante
phase de mise au point afin d'optimiser les différents paramètres
expérimentaux. L'analyse protéomique reste donc encore actuellement
une approche lourde et délicate à mettre en uvre.
Applications
Biologie fondamentale
Les avancés de l'analyse protéomique ont porté
dans un premier temps sur des organismes simples, principalement des procaryotes,
qui comportent un nombre restreint de protéines et de modifications
post-traductionnelles. La connaissance des protéomes de virus [8]
ou de bactéries comme Escherichia coli [9], Bacillus
subtilis [10] ou Haemophilus influenzae [11] est maintenant
bien avancée et permet la construction de banques de données
de plus en plus complètes. Ces cartes protéomiques servent
de base à des études biologiques portant sur les effets
que peuvent entraîner l'environnement ou le stress sur le protéome
de ces micro-organismes. Chez les eucaryotes, les protéines sont
très souvent modifiées par des clivages N- ou C-terminaux
et/ou par de nombreuses modifications post-traductionnelles. L'étude
de leur protéome conduit donc à analyser un nombre beaucoup
plus important de protéines qu'il n'y a de gènes dans leur
génome. Parce que le génome de la levure Saccharomyces
cerevisiae a été le premier génome entièrement
séquencé, cet organisme a fait l'objet de nombreuses études
protéomiques [12, 13]. Ces dernières peuvent d'ailleurs
servir à l'étude des protéomes humains, puisqu'il
a été estimé qu'un cinquième des gènes
reconnus comme responsables de maladies chez l'homme possède un
homologue chez la levure [14].
Des phénomènes biologiques complexes, tels que la progression
du cycle cellulaire ou l'apoptose, sont contrôlés par l'action
concertée de plusieurs protéines qui peuvent agir en complexe
multimérique qui évolue au cours du processus. Pour l'étude
de ces associations protéiques, l'immunoprécipitation d'une
des protéines peut être réalisée sur le lysat
cellulaire total dans des conditions non dénaturantes, puis les
autres éléments du complexe peuvent être séparés
par électrophorèse 1D ou 2D et identifiés par spectrométrie
de masse [15]. Cette technique a déjà permis de caractériser
des nouvelles protéines peu abondantes dans un complexe mais fonctionnellement
importantes, sans toutefois apporter d'élément sur l'activité
de ces dernières. Par exemple, chez la levure, une vingtaine de
nouvelles protéines ont été identifiées dans
le splicesosome, complexe multi-protéique impliqué dans
l'excision des introns sur les ARNm [16], ou dans le complexe promoteur
de l'anaphase responsable de la transition métaphase-anaphase chez
la levure [17]. L'utilisation de l'analyse protéomique en biologie
cellulaire peut également permettre la mise en évidence
de modifications post-traductionnelles des protéines, telles que
la localisation précise des sites de phosphorylation, comme cela
a été réalisé pour la beta-caséine
[18] ou la tyrosine-kinase Src [19]. Par ailleurs, l'analyse protéomique
se révèle être une méthode puissante pour l'étude
des voies de signalisation. Ainsi, de nouvelles protéines impliquées
dans l'activation du facteur de transcription NF-kappaB [20] ou dans l'apoptose
induite par Fas [21], ont pu être caractérisées après
analyse en spectrométrie de masse. De plus, l'analyse protéomique,
qui peut permettre l'identification de protéines régulées
par les facteurs de croissance ou les cytokines, a été rendue
possible, comme cela a été décrit pour l'action du
nerve growth factor sur les cellules de phéochromocytome
PC12 [22], du fibroblast growth factor-2 dans les cellules de cancer
du sein [23, 24] ou encore du platelet-derived-growth factor [25]
et de l'epidermal growth factor [26] dans les fibroblastes. Ainsi,
comme le montrent ces exemples, l'analyse protéomique semble promise
à un bel avenir dans le domaine de la recherche fondamentale en
biologie.
Biomédecine
Ces études protéomiques peuvent se faire à partir
de fluides biologiques, tels que le plasma, le sérum ou le liquide
cérébrospinal dont les compositions protéiques peuvent
varier selon le type de pathologie. Des travaux réalisés
sur le liquide spinal de patients atteints de démence ont permis
d'identifier la chaîne gamma de la protéine Tau comme marqueur
de la maladie de Creutzfeldt-Jakob [27]. L'identification de cette protéine,
qui est normalement localisée dans le cerveau des sujets sains
mais qui est dispersée dans le liquide cérébrospinal
des individus atteints de la maladie de Creutzfeldt-Jakob, a permis d'établir
le premier test de diagnostic existant pour cette pathologie. Par cette
même approche protéomique, il a été montré
que la dérégulation de la dihydropyriminase related protein-2
(DRP2) chez des patients atteints de maladies neurodégénératives,
comme le syndrome de Down ou la maladie d'Alzheimer [28], et neuropsychiatriques,
telles que la schizophrénie ou la dépression sévère
[29], pourrait expliquer les anomalies de fonctionnement du cerveau de
ces individus. Ces exemples illustrent bien la puissance de l'approche
protéomique pour la découverte de nouveaux marqueurs spécifiques
d'une maladie. Outre les liquides biologiques, de nombreuses recherches
ont été effectuées sur des échantillons solides
provenant de tissus malades (par exemple cancers et maladies cardiovasculaires).
Ces études, comme le montrent les exemples répertoriés
dans le tableau, semblent
très prometteuses. En effet, des protéines spécifiques
d'un stade pathologique ont pu être identifiées grâce
à l'analyse protéomique. Parallèlement aux travaux
effectués sur des tumeurs, des études du protéome
de diverses lignées cellulaires cancéreuses sont en cours.
Cette approche in vitro permet d'étudier plus facilement
les variations de protéines sur plusieurs lignées de même
origine, mais avec, par exemple, un potentiel métastatique différent
[30], ou encore de tester la réponse des cellules à divers
composés pharmacologiques pour évaluer l'efficacité
d'un traitement [31]. Un bel exemple de l'utilisation de l'analyse protéomique
de lignées cellulaires de cancer du sein et d'échantillons
de tumeurs mammaires a récemment été publié.
Il a permis de montrer une forte diminution du niveau de la protéine
chaperon 14-3-3 sigma dans les cellules cancéreuses par rapport
aux cellules normales du sein, révélant ainsi son intérêt
comme suppresseur de tumeur [32]. Bien évidemment, le but de l'analyse
protéomique n'est pas de remplacer des méthodes de dosages
quantitatifs existantes, mais d'identifier des marqueurs cliniques potentiels
qui pourront être alors dosés par des techniques permettant
un débit élevé et utilisables en clinique (dosage
Elisa, EIA, RIA, etc.).
Pharmacologie
Dans le domaine de la pharmacologie, l'analyse protéomique permet
d'évaluer l'utilité potentielle de nouveaux médicaments
en comparant les profils protéiques avec et sans traitement par
la molécule à tester. Les principales applications directes
en pharmacologie sont l'identification des cibles moléculaires
liées au mode d'action de la substance, l'évaluation des
relations structure-activité des analogues de médicaments
connus et, enfin, une indication sur la toxicité d'un composé.
L'analyse protéomique permet de définir si un analogue de
médicament connu possède une activité comparable,
par comparaison des profils protéomiques obtenus. Si les deux substances
entraînent les mêmes variations de profil protéomique,
il peut être conclu à une similitude du mode d'action. Un
exemple est l'étude de l'efficacité de l'OGT719, un dérivé
d'un composé cytotoxique, le 5-fluoro-uracile (5FU) actuellement
testé pour le traitement des métastases de carcinomes hépatocellulaires
et colorectaux. L'avantage du dérivé est que son action
est ciblée, car il est reconnu par un récepteur spécifique
(de l'asialoglycoprotéine, ASGP-r), exprimé uniquement dans
les hépatocytes et les tumeurs colorectales. Le but de l'étude
était de vérifier que l'inhibition observée par un
traitement avec l'OGT719 était bien due à sa conversion
en 5FU, molécule active. Pour cela, les profils protéomiques
de cellules humaines d'hépatome inhibées par l'un ou l'autre
des deux composés ont été comparés après
exposition à chacune des drogues. L'analyse différentielle
de ces profils a mis en évidence 19 protéines modifiées
dans les deux cas et montré une similitude du mode d'action de
ces deux composés [33]. Pour l'évaluation de la toxicité
d'un médicament, un excellent exemple de l'utilisation de l'analyse
protéomique est donné par l'étude de l'activité
toxique de la ciclosporine A (CsA) sur le rein. Aicher et al. [34]
ont comparé les profils 2D de rein de rats traités ou non
par la CsA. Une des protéines dont l'expression est inhibée
par ce traitement a été identifiée comme la calbindine,
protéine impliquée dans la fixation et le transport du calcium.
Ces résultats ont permis de relier l'effet toxique de la CsA, qui
entraîne une calcification rénale intratubulaire, avec la
diminution de la calbindine [35].
Ces exemples montrent que l'analyse protéomique peut fournir
des informations essentielles sur le mécanisme d'action de substances
médicamenteuses, mais aussi sur leurs éventuels effets toxiques.
La " pharmacoprotéomique " est en passe de devenir un outil indispensable
pour les tests de médicaments, en accélérant l'identification
et l'optimisation de nouveaux candidats pour les essais cliniques.
CONCLUSION L'analyse
protéomique ouvre maintenant des perspectives prometteuses aussi
bien en recherche fondamentale pour une meilleure connaissance des processus
biologiques qui régissent la vie d'une cellule, qu'en biomédecine
pour l'identification de nouveaux marqueurs liés à une pathologie,
ou qu'en pharmacotoxicologie où son utilisation peut permettre d'évaluer
rapidement l'efficacité d'un médicament. Malgré les
limites et les difficultés liées à la mise en uvre
de l'analyse protéomique, son utilisation semble appelée à
se généraliser dans le cadre d'une complémentarité
avec les outils de la génomique. REFERENCES
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