Les protéines : Comprendre leur rôle et leur importance, une explication primée par le Nobel

Agence France-Presse

11 octobre 2024 | 12h49

PARIS, France — Le Prix Nobel de Chimie a été décerné ce mercredi à trois chercheurs qui ont contribué à percer les mystères des protéines, éléments essentiels de la vie.

Demis Hassabis et John Jumper, de DeepMind, ont utilisé des techniques d’intelligence artificielle pour prévoir la structure des protéines. En parallèle, le biochimiste David Baker a conçu des protéines complètement inédites.

Ces avancées pourraient ouvrir la voie à des réalisations majeures, comme le développement de nouveaux médicaments ou d’enzymes capables de décomposer les polluants.

Les protéines : piliers de la biologie

Les protéines constituent des molécules qui agissent comme des « usines » dans notre corps, comme l’a expliqué Davide Calebiro, chercheur à l’Université de Birmingham. Le ADN fournit les plans nécessaires à chaque cellule.

Les protéines exploitent ces informations pour transformer une cellule en un type spécifique, comme une cellule nerveuse ou musculaire.

Composées de 20 acides aminés différents, la séquence de ces acides détermine la forme tridimensionnelle qu’elles adopteront.

Mary Carroll, présidente de la Société Chimique Américaine, a illustré ce processus avec une analogie : « Imaginons un cordon téléphonique étendu, qui ne présente qu’une dimension ».

Les avancées de l’intelligence artificielle

Auparavant, les lauréats du Nobel avaient prouvé que les chimistes pouvaient anticiper la structure des protéines à partir de leur séquence d’acides aminés. Cependant, cette tâche s’est révélée complexe. Les chimistes ont peiné pendant cinquante ans.

Pour y remédier, Hassabis et Jumper ont formé leur modèle d’intelligence artificielle, AlphaFold, en utilisant toutes les séquences d’acides aminés et leurs structures connues.

Lorsque AlphaFold reçoit une nouvelle séquence, il établit des comparaisons avec celles déjà connues, reconstruisant progressivement la structure en trois dimensions.

Innovations dans la conception des protéines

David Baker a adopté une approche différente. Il a d’abord conçu une structure protéique entièrement nouvelle, jamais observée dans la nature.

Ensuite, il a utilisé un logiciel appelé Rosetta pour déterminer la séquence d’acides aminés qui lui correspondait.

Rosetta a analysé toutes les structures protéiques existantes, cherchant des fragments similaires à la structure recherchée. Ce processus a permis de proposer une séquence potentielle.

Applications futures des protéines

Maîtriser les protéines peut offrir d’innombrables possibilités. Cela aide à comprendre le fonctionnement de la vie. Cela inclut des questions sur la résistance aux antibiotiques et des mécanismes à l’origine de certaines maladies.

Créer des protéines entièrement nouvelles pourrait engendrer des nanomatériaux innovants, des médicaments ciblés et des produits chimiques moins polluants.

Lors de la cérémonie Nobel, Baker a partagé son enthousiasme pour un projet de spray nasal capable de protéger contre divers virus pandémiques.

Calebiro a conclu en affirmant que cette recherche marquerait le début d’une ère révolutionnaire.