La N-glycosylation des protéines est un processus métabolique hautement conservé au cours de l’évolution. Chez tous les eucaryotes, la N-glycosylation est obligatoire pour la viabilité. Il fonctionne en modifiant les résidus d’asparagine appropriés des protéines avec des structures oligosaccharidiques, influençant ainsi leurs propriétés et leurs bioactivités. La biosynthèse des N-glycoprotéines implique une multitude d’enzymes, de glycosyltransférases et de glycosidases, codées par des gènes distincts. La majorité de ces enzymes sont des protéines transmembranaires qui fonctionnent dans le réticulum endoplasmique et l’appareil de Golgi de manière ordonnée et bien orchestrée. La complexité de la N-glycosylation est augmentée par le fait que différents résidus d’asparagine au sein d’un même polypeptide peuvent être modifiés avec des structures oligosaccharidiques différentes, et que diverses protéines se distinguent les unes des autres par les caractéristiques de leurs fractions glucidiques. De plus, les conséquences biologiques de la dérivatisation des protéines avec les N-glycanes vont de subtiles à significatives. Dans le passé, toutes ces caractéristiques de la N-glycosylation ont posé un défi formidable à l’élucidation du rôle physiologique de cette modification. Les progrès récents de la génétique moléculaire, combinés à la disponibilité de divers systèmes expérimentaux in vivo allant de la levure à la souris transgénique, ont accéléré l’identification, l’isolement et la caractérisation des gènes de N-glycosylation. En conséquence, des informations plutôt inattendues concernant les relations entre la N-glycosylation et d’autres fonctions cellulaires – y compris la sécrétion, l’organisation cytosquelettique, la prolifération et l’apoptose – ont émergé. Parallèlement, une meilleure compréhension des détails moléculaires de la N-glycosylation a facilité l’alignement entre les carences en N-glycosylation et les maladies humaines, et a mis en évidence la possibilité d’utiliser l’expression du N-glycane sur les cellules comme déterminants potentiels de la maladie et de sa progression. Des études récentes suggèrent des corrélations entre les capacités de N-glycosylation des cellules et les sensibilités aux médicaments, ainsi que la susceptibilité à l’infection. Par conséquent, la connaissance des caractéristiques régulatrices de la N-glycosylation peut s’avérer utile dans la conception de nouveaux traitements. Tout en faisant face à la tâche exigeante de définir les propriétés, les fonctions et la régulation des nombreux gènes de N-glycosylation encore non caractérisés, les glycobiologistes du 21e siècle offrent des possibilités intéressantes pour de nouvelles approches du diagnostic, de la prévention et de la guérison des maladies.