L’ingénierie des protéines est une méthode qui peut être utilisée pour développer de nouveaux types de protéines. Ce domaine de la science est relativement nouveau, et des façons originales de combiner des éléments protéiques continuent d’être étudiées et découvertes par les chercheurs. Ce type d’ingénierie permet de développer des matériaux avec des forces ou des caractéristiques spécifiques.
La conception rationnelle et l’évolution dirigée sont les deux approches de base de l’ingénierie des protéines. Certains chercheurs préfèrent une approche à l’autre, mais les deux méthodes peuvent être utilisées pour concevoir de nouvelles structures protéiques. La conception rationnelle repose sur une connaissance approfondie de la façon dont une protéine existante est construite. L’évolution dirigée, en revanche, utilise des modifications aléatoires des protéines et peut être effectuée sans connaître tous les détails de la structure d’une protéine.
Chaque approche de l’ingénierie des protéines présente à la fois des avantages et des inconvénients. La conception rationnelle permet aux scientifiques de modifier la structure d’une protéine de manière prévisible et constitue un processus relativement peu coûteux. Cette technique nécessite que les experts disposent d’un plan structurel détaillé de chaque protéine en cours de modification, ce qui n’est pas toujours disponible.
La méthode d’ingénierie des protéines à évolution dirigée utilise des essais et des erreurs et n’a pas besoin d’une carte structurelle complète. Cette méthode est souvent longue et coûteuse, en raison de l’exigence que chaque nouvelle combinaison de protéines doit être testée et que seules quelques-unes des structures créées peuvent être utilisées. Malgré le coût, l’évolution dirigée permet souvent aux chercheurs de rencontrer des combinaisons de structures protéiques précieuses qui autrement ne seraient pas découvertes.
La conception des protéines permet aux scientifiques de créer des matériaux uniques qui n’existent pas dans la nature. Les chercheurs ont utilisé ce type d’ingénierie pour combiner une protéine fluorescente d’une méduse avec une autre protéine de cellules humaines, par exemple. La substance résultante crée une lueur verte et peut être suivie lorsqu’elle interagit avec les cellules vivantes. Cela fournit des informations précieuses sur le fonctionnement des protéines dans le corps humain et aide les chercheurs à créer de nouveaux médicaments et procédures.
Un autre exemple d’ingénierie des protéines est le développement de l’insuline modifiée. Les scientifiques ont combiné différentes structures protéiques pour créer des substances insuliniques à action rapide et lente. Ces deux variantes artificielles sont précieuses pour les personnes souffrant de troubles liés à l’insuline, tels que le diabète.
De nouvelles protéines sont également utiles dans des applications industrielles. Les installations de fabrication, par exemple, peuvent utiliser des protéines modifiées qui résistent à des produits chimiques spécifiques. Les experts peuvent combiner les structures de protéines fortes pour créer de nouvelles substances ultra-fortes. À l’avenir, la conception de protéines pourrait être une partie importante de presque tous les domaines.