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====== protéine  ======

<WRAP definition>

<abstract>

Substance organique résultant de la polymérisation de très nombreux acides aminés.

</abstract>

</WRAP>

<WRAP a_voir>

**n. f.** (gr. //protos//, premier).

</WRAP>

<WRAP a_voir>

**syn. :** protide.

</WRAP>

<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:a:acide_amine|acide aminé]], [[glossaire:entrees:m:matiere_organique|matière organique]], [[glossaire:entrees:p:polymerisation|polymérisation]].

</WRAP>

<WRAP t_ic>

===== Informations complémentaires =====

</WRAP>

<WRAP ic_rp_rdd_titre_sous>

==== Structure des protéines ====

</WRAP>

On parle de protéine lorsque la chaîne contient au moins 50 acides aminés et de peptide pour des polymères de taille moindre. La distinction est assez arbitraire. Une protéine est souvent constituée de plusieurs peptides (polypeptides).


En dehors des acides aminés, la composition d'une protéine peut inclure des substances non azotées diverses : glucides, lipides, pigments, etc.


Dans une protéine, on distingue plusieurs types de structures :


  * primaire : séquence linéaire d'acides aminés des chaînes polypeptidiques, les acides aminés étant liés entre eux par des liaisons dites peptidiques, toutes identiques ;
  * secondaire : agencement d'une chaîne en forme de tire-bouchon (hélice) ou son repliement dans un plan (feuillet) ;
  * tertiaire : disposition de la chaîne dans l’espace selon trois directions ;
  * quaternaire : dans le cas d’une protéine formée de plusieurs chaînes, c'est leur agencement les unes par rapport aux autres.

Par ailleurs, on distingue des protéines fibreuses (collagène, kératine, etc.), que l'on trouve dans les tissus de soutien animaux, et des protéines globulaires ayant souvent une forte activité biologique (hormones, enzymes, etc.).


<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:c:collagene|collagène]], [[glossaire:entrees:e:enzyme|enzyme]], [[glossaire:entrees:g:glucide|glucide]], [[glossaire:entrees:h:hormone|hormone]], [[glossaire:entrees:k:keratine|kératine]], [[glossaire:entrees:l:liaison_peptidique|liaison peptidique]], [[glossaire:entrees:l:lipide|lipide]], [[glossaire:entrees:p:pigment|pigment]], [[glossaire:entrees:p:polymere|polymère]], [[glossaire:entrees:p:polypeptide|polypeptide]].

</WRAP>

<WRAP a_voir>

**Fig.** : Différents niveaux structuraux des protéines.

</WRAP>

{{p/image012.png?253x704}}


<WRAP ic_rp_rdd_titre_sous>

==== Fonction des protéines ====

</WRAP>

Les propriétés et la fonctionnalité d'une protéine dépendent de la nature des séquences en acides aminés et de sa structure spatiale.


<WRAP ic_rp_rdd_titre2sous>

=== Les différentes fonctions des protéines ===

</WRAP>

Sommairement, les fonctions cellulaires des protéines sont très diverses. On peut citer, sans ordre d’importance,  les protéines :


  * de structure : dans le cas du cytosquelette, l’actine participe à l’organisation cellulaire. Dans le cas de la peau, le collagène est une protéine importante du tissu conjonctif ;
  * de transport : au niveau cellulaire, elles assurent échanges des différentes espèces chimiques (ions, élément chimique, molécules) entre l’intérieur et l’extérieur. À l’échelle des organismes, elles peuvent assurer le transport de différents éléments ; par exemple, l’hémoglobine transporte le dioxygène ;
  * régulatrices : de telles protéines modulent l'activité métabolique (hormone, comme l’insuline) ;
  * de catalyse des réactions biochimiques : c’est la fonction enzymatique ;
  * de signalisation : ces protéines (récepteurs membranaires) captent les signaux extérieurs, et assurent leur transmission dans la cellule ;
  * motrices : qui permettent aux cellules ou organismes de se mouvoir (actine et myosine des muscles). Voir ci-dessous ;
  * intervenant dans les défenses immunitaires : comme les anticorps ;
  * pigmentaires : comme la mélanine qui colore peau, cheveux et yeux.

<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:a:anticorps|anticorps]], [[glossaire:entrees:c:catalyse|catalyse]], [[glossaire:entrees:c:cytosquelette|cytosquelette]], [[glossaire:entrees:d:dioxygene|dioxygène]], [[glossaire:entrees:e:element_chimique|élément chimique]], [[glossaire:entrees:e:enzyme|enzyme]], [[glossaire:entrees:e:espece_chimique|espèce chimique]], [[glossaire:entrees:h:hormone|hormone]], [[glossaire:entrees:i:ion|ion]], [[glossaire:entrees:m:metabolisme|métabolisme]], [[glossaire:entrees:m:molecule|molécule]], [[glossaire:entrees:s:systeme_immunitaire|système immunitaire]], [[glossaire:entrees:t:tissu|tissu]].

</WRAP>

<WRAP ic_rp_rdd_titre2sous>

=== Protéine ayant plusieurs fonctions ===

</WRAP>

Certaines protéines ont plusieurs fonctions. Un bon exemple est celui de l’actine. Elle a un rôle :


  * moteur : la contraction musculaire n’est possible que grâce à deux protéines, l’actine polymérisée qui se lie à une autre protéine, la myosine. Le rôle moteur de l’actine se manifeste aussi dans le cas de l’anneau contractile qui permet aux cellules filles produites après la mitose ou la méiose (cytodiérèse) ;
  * de maintien des liens entre cellules dans un tissu : ce lien est possible, en partie, grâce à l'association de microfilaments d’actine ;
  * de maintien de la forme des expansions des cellules épithéliales intestinales (microvillosités) ;
  * dans la mobilité de certains organismes unicellulaires avec formation de pseudopodes qui permettent aux cellules de s'allonger dans une direction donnée pour migrer ou saisir des proies.

<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:c:cytodierese|cytodiérèse]], [[glossaire:entrees:m:meiose|méiose]], [[glossaire:entrees:m:mitose|mitose]], [[glossaire:entrees:p:proie|proie]], [[glossaire:entrees:p:pseudopode|pseudopode]], [[glossaire:entrees:u:unicellulaire|unicellulaire]].

</WRAP>

<WRAP ic_rp_rdd_titre_sous>

==== Synthèse des protéines ====

</WRAP>

Le processus de mise en place des acides aminés successifs des polypeptides est un mécanisme séquentiel (traduction) qui succède à la transcription de l'ADN en ARN, elle-même étant un mécanisme séquentiel, le tout reposant sur le code génétique.


Seule une part minime (1 à 2 %) de l'ADN est traduite en protéines.


<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:c:code_genetique|code génétique]], [[glossaire:entrees:t:traduction_de_l’information_genetique|traduction de l’information génétique]], [[glossaire:entrees:t:transcription|transcription]].

</WRAP>

<WRAP t_rdd>

===== Réflexion développement durable =====

</WRAP>

<WRAP ic_rp_rdd_titre_sous>

==== Réduction de la consommation de protéines animales ====

</WRAP>

L'impact négatif sur la santé des régimes trop riches en viande est connu. La surconsommation protéique des Européens atteint souvent 200 % des besoins nutritionnels. De plus, la majorité de ces protéines est d’origine animale : lait, œuf, viande. L'objectif est donc double : réduire la consommation totale de protéines et passer d'un rapport entre protéines animales et protéines végétales de 2/1 à un rapport de 1/2.


Cet objectif est inclus dans le Pacte vert européen.


<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:p:pacte_vert|Pacte vert]], [[glossaire:entrees:r:regime_alimentaire|régime alimentaire]].

</WRAP>

<WRAP ic_rp_rdd_titre_sous>

==== Protéines végétales ====

</WRAP>

Pour les hétérotrophes l'apport en protéines dans l'alimentation est indispensable. Aussi bien pour les animaux d'élevage que pour les êtres humains, les protéines végétales peuvent répondre aux besoins, d'où l'importance des cultures protéagineuses (légumineuses, par exemple). Or, l'Union européenne importe près de 90% de ses besoins en protéines végétales, ce qui la soumet aux politiques commerciales des pays producteurs. Outre les questions politiques, ces besoins massifs en protéines végétales sont à l'origine de problèmes environnementaux. Pour un pays comme le Brésil, qui est le deuxième producteur de soja, ce commerce est à l'origine de 80 % de la déforestation du pays. De plus, pour la planète, le transport est une source importante d'émission de gaz à effet de serre.


Développer la culture des espèces protéagineuses permet de fixer naturellement l'azote atmosphérique et de limiter l'apport des nitrates par les engrais.


Afin de réduire la dépendance de la France au soja importé, en particulier du Brésil, et de la déforestation qui lui est liée, le gouvernement français et les filières agricoles se sont engagés, fin 2020, à prendre des mesures pour augmenter de 40 % en trois ans les surfaces consacrées à la culture de plantes riches en protéines (lentilles, colza, luzerne, en particulier).


<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:a:azote|azote]], [[glossaire:entrees:d:deforestation|déforestation]], [[glossaire:entrees:e:engrais|engrais]], [[glossaire:entrees:g:gaz_a_effet_de_serre|gaz à effet de serre]], [[glossaire:entrees:h:heterotrophe|hétérotrophe]], [[glossaire:entrees:n:nitrate|nitrate]].

</WRAP>

<WRAP ic_rp_rdd_titre_sous>

==== Ingénierie des protéines et IA ====

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De nombreuses recherches portent aujourd’hui sur la conception de molécules plus simples, plus stables que les protéines connues. Elles s’appuient sur l’IA pour tester virtuellement de multiples structures tridimentionnelles de protéines, en fonction de la séquence d’acides aminés qui les composent et donc de leur repliement moléculaire dans l’espace, afin de prédire les interactions de chaque configuration avec d’autres molécules.


Les résultats virtuels obtenus permettent d’évaluer si une protéine nouvellement conçue est biologiquement compatible, et surtout si elle conserve ses zones d’interaction avec ses récepteurs cellulaires cibles. De telles informations réduisent le nombre d’essais //in vitro// qui auraient été nécessaires sans modélisation préalable, d’où un gain de temps dans la mise au point de matériaux thérapeutiques ou cosmétiques.


Les premiers résultats d’essais cliniques avec des traitements conçus de cette façon commencent à être obtenus et ils sont encourageants.


<WRAP a_voir>

**Voir :** [[glossaire:entrees:i:intelligence_artificielle|intelligence artificielle]].

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<WRAP t_rlh>

===== Remarque linguistique et/ou historique =====

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<WRAP ic_rp_rdd_titre2sous>

=== Origine du mot protéine ===

</WRAP>

Les protéines ont été découvertes en 1835, par le chimiste Gerardus Johannes Mulder, mais le terme protéine ne fut créé qu'en 1838, avec la racine //protos//, «premier» ou «essentiel», pour signifier que les protéines sont quantitativement et qualitativement fondamentales dans la matière vivante.


<WRAP ic_rp_rdd_titre2sous>

=== Origine du mot protide ===

</WRAP>

Le terme protide est créé en 1855, à partir du mot protéine, mais avec changement de la terminaison, lui donnant la même construction que glucide et lipide.


<WRAP ic_rp_rdd_titre2sous>

=== La protéomique ===

</WRAP>

La protéomique est la science qui étudie le protéome, c'est-à-dire l'ensemble des protéines d'une structure vivante (cellule, tissu, etc.). Elle entend donc, cataloguer, caractériser, quantifier les protéines, les localiser dans chacune de ces structures, étudier leurs fonctions et interactions selon les conditions du milieu.