Peptide, enzyme, protéine : quelles différences et pourquoi est-ce important ?

Une confusion lexicale omniprésente

Il suffit de parcourir les archives du site IFLScience pour constater l’ampleur du sujet. On y recense pas moins de 173 articles mentionnant les peptides, abordant des thématiques aussi variées que des recherches médicales potentiellement salvatrices ou des anecdotes surprenantes, comme cette nouvelle soulageante confirmant que le « cuir humain » retrouvé dans une église anglaise provenait en réalité d’animaux. Les enzymes, quant à elles, apparaissent dans plus de 800 publications, tandis que les protéines se comptent par milliers.

Pourtant, définir ces termes avec précision, et plus encore exposer leurs points communs et leurs différences, constitue souvent un obstacle lorsqu’il s’agit de présenter une nouvelle découverte scientifique. Tous ces éléments sont constitués d’acides aminés, ce qui soulève une question légitime : pourquoi utiliser des mots différents pour les désigner ? Il est temps de leur consacrer une explication dédiée pour clarifier ces concepts fondamentaux du vivant.

Les protéines : les bâtisseurs du vivant

Pour bien comprendre ces distinctions, la méthode la plus efficace consiste à procéder à rebours, en commençant par les protéines. En dehors des cercles strictement scientifiques, ce terme désigne majoritairement le composant principal de notre alimentation qui n’est ni de la graisse, ni un glucide, ni de l’eau. Dans une acception scientifique rigoureuse, les protéines sont des molécules contenant au moins une longue chaîne d’acides aminés. C’est l’agencement de ces acides aminés, possible selon une infinité de combinaisons, qui explique l’étonnante diversité et les capacités du vivant, permettant aux organismes des utilisations particulièrement innovantes.

L’importance et l’abondance de ces molécules sont vertigineuses : on a calculé que chaque cellule humaine contient en moyenne entre 1 et 3 milliards de molécules de protéines. Si les gènes fournissent le code nécessaire à leur création, le génome humain ne code environ que pour 20 000 protéines. Toutes ne sont pas présentes dans une cellule donnée, ce qui implique qu’une cellule renferme des milliers ou des millions de copies d’une protéine spécifique.

Au-delà de leur nombre, les protéines assurent des fonctions structurelles essentielles. Elles confèrent force et résilience aux cellules, aux tissus, aux cheveux et à bien d’autres éléments biologiques.

Les enzymes : les accélérateurs de réactions

Les enzymes sont de grandes molécules dont la fonction est de provoquer des événements au sein de l’organisme sans être elles-mêmes modifiées par le processus. Ce sont des catalyseurs qui accélèrent la vitesse des réactions chimiques. Si elles sont évoquées ici, c’est parce que la plupart des enzymes sont, en réalité, des protéines. Les réactions chimiques se déroulent souvent à des rythmes frustrants de lenteur. Une forme de vie capable d’accélérer ces réactions bénéficie donc d’un avantage évolutif majeur. Il n’est donc pas surprenant que des milliards d’années d’évolution aient conduit les enzymes à piloter des milliers de réactions, y compris la plupart de celles que notre corps effectue quotidiennement.

Pendant longtemps, la communauté scientifique pensait que tous les catalyseurs à grosses molécules étaient des protéines. Il était donc simple de définir les enzymes comme un sous-groupe de protéines chargé d’accélérer les réactions biologiques. Cependant, la découverte en 1982 des ribozymes (enzymes d’acide ribonucléique) a bouleversé cette certitude. Ces molécules d’ARN possèdent une capacité similaire à accélérer les réactions chimiques nécessaires à la vie, forçant à reconnaître que si les enzymes et les protéines se chevauchent, elles ne forment pas un sous-ensemble parfait.

Pour complexifier encore la situation, l’un des biocatalyseurs les plus courants et importants est le ribosome, utilisé pour fabriquer des protéines en reliant les acides aminés selon les instructions de l’ARN messager. Or, un ribosome est composé d’une combinaison d’ARN et de protéines, nécessitant les deux pour accomplir sa tâche.

Les peptides : une question de taille et de structure

Les peptides se définissent comme de courtes chaînes d’acides aminés reliées par une connexion chimique appelée liaison peptidique. Contrairement aux protéines qui se replient pour éviter de devenir excessivement longues, les peptides restent linéaires ou ne présentent que des pliages simples. Ils se combinent souvent pour former ce que l’on appelle des polypeptides, à condition que les chaînes ne se ramifient pas.

La frontière entre peptide et protéine repose souvent sur des mesures précises. Un polypeptide dont la masse moléculaire dépasse 10 000 Daltons (une unité équivalant à un douzième de la masse d’un atome de carbone) est généralement classé comme une protéine, bien que cette définition puisse parfois faire l’objet d’une certaine souplesse. Le nombre d’acides aminés sert également de critère de distinction : la limite se situe souvent autour de 50 acides aminés. Toutefois, pour une raison spécifique, les régulateurs américains placent cette ligne à 40 acides aminés. Par ailleurs, les molécules composées de plusieurs polypeptides joints de manière ramifiée sont également considérées comme des protéines.

Bien que les organismes fabriquent des peptides depuis des milliards d’années, leur relative simplicité structurelle permet souvent de les synthétiser chimiquement. À l’inverse, les protéines nécessitent généralement l’intervention de cellules pour être produites.

Applications et implications médicales

Au-delà de leur taille plus réduite et de leur forme relativement simple, les peptides ont tendance à jouer des rôles différents de ceux des protéines. Ils agissent principalement comme transporteurs de signaux à l’intérieur du corps et influencent le fonctionnement de molécules plus grandes. En revanche, comme mentionné précédemment, les protéines assurent un éventail éblouissant de fonctions au sein des organismes vivants.

Si la ligne de démarcation entre peptide et protéine peut sembler flexible sur le plan théorique, elle devient cruciale en matière de sécurité médicamenteuse. Un peptide peut atteindre davantage d’endroits dans le corps qu’une protéine et se trouve généralement absorbé plus facilement. Cependant, les peptides se dégradent aussi plus aisément.

En raison de leur plus grande complexité, les médicaments contenant des protéines sont considérés comme nécessitant une surveillance accrue. Cette distinction taxonomique, loin d’être un simple débat sémantique, a donc des répercussions concrètes sur la manière dont les traitements sont développés et régulés.

Selon la source : iflscience.com

Créé par des humains, assisté par IA.