Le protéome est par définition l’ensemble des protéines exprimées dans un organisme, un tissu, une cellule, un fluide biologique, un organelle dans des conditions données et à un moment donné (Mark Wilkins, 1994). Contrairement au génome, le protéome est dynamique et son étude permet d’élucider de nombreux processus biologiques. Il est important de noter que les protéines sont des produits directs des gènes, qu’une séquence génétique peut produire plusieurs produits protéiques et chacun d’eux peut porter diverses modifications post-traductionnelles. Ensemble ces nombreuses protéoformes (évalués à plus d’un million chez l’humain) reflète la fonction cellulaire et expliquent la complexité biologique.
L’analyse protéomique par spectrométrie de masse est actuellement la méthode la plus efficace pour obtenir un maximum d’information sur les protéines qui composent un échantillon biologique. Elle peut permettre d’obtenir de nombreuses informations comme l’abondance des protéines, les interactions protéine-protéine ou avec d’autres molécules, la présence de modifications post-traductionnelles, la localisation subcellulaire, etc.
Il est par ailleurs important de noter que contrairement à l’analyse d’expression des gènes par transcriptomique (RNA seq), la protéomique permet d’accéder aux protéines qui sont les effecteurs finaux des gènes. Il a d’ailleurs été démontré qu’il existe une faible corrélation entre les niveaux d’expression des protéines et ceux des ARNm car l’efficacité de la traduction et la demi-vie des ARNm et des protéines peut avoir un impact important sur le contenu du protéome.
En permettant l’identification et la quantification de plusieurs milliers de protéines à partir de moins d’1µg d’extrait protéique en moins d’une heure, l’analyse protéomique par spectrométrie de masse est devenue aujourd’hui un outil essentiel dans de nombreux domaines : biologie, diagnostic, microbiologie, toxicologie, biotechnologie, nutrition, etc…