ENZYMES Cofacteurs de l'activité enzymatique

Les vitamines comme cofacteurs

Enfin, les cofacteurs sont souvent des molécules organiques connues pour la plupart sous le nom de vitamines et dont le manque est à l'origine de pathologies sérieuses spécifiques : la plus anciennement connue, des marins, est le scorbut, lié à une carence en acide ascorbique ou vitamine C. Certaines vitamines sont en réalité des substrats apportés par l'alimentation et consommés lors de la production de substances spécifiques : c'est le cas de la plupart des vitamines liposolubles comme la vitamine A (rétinol), précurseur du groupe photosensible de la rhodopsine, mais aussi signal moléculaire lors de la croissance et de la différenciation embryonnaire ; la vitamine K, qui intervient dans la carboxylation du glutamate de certaines enzymes de la coagulation sanguine ; la vitamine D pour la formation des os ; la vitamine E qui fonctionne comme un antioxydant. En ce qui concerne les vitamines qui fonctionnent comme cofacteurs des réactions enzymatiques, également apportées par l'alimentation chez les organismes supérieurs, on trouve la plupart des vitamines solubles dans l'eau. Ces molécules sont parfois consommées, comme la vitamine C qui agit comme antioxydant éliminant les radicaux peroxydes, et comme molécule réductrice. Le plus souvent, cependant, ces vitamines participent à la réaction enzymatique, dans des réactions de transfert de protons et d'électrons, donnant leur fonctionnalité aux déshydrogénases (riboflavine ou vitamine B2, et acide nicotinique), au transfert d'hydrogène pour les ubiquinones (famille de terpènes encore appelés coenzymes Q, ou encore vitamine Q10) ou de groupements chimiques divers (groupements acyle pour l'acide pantothénique nécessaire à la synthèse du coenzyme A, qui est le cofacteur fonctionnel des enzymes du métabolisme des acides gras, groupements à un carbone pour l'acide folique, groupements méthyle pour la vitamine B12, etc.). Ces coenzymes remplissent le même rôle dans tous les organismes et sont impliqués dans les mêmes réactions au travers des mêmes mécanismes réactionnels appliqués aux mêmes familles de substrats. En dehors du fait que les organismes supérieurs ne savent pas les synthétiser, il est ainsi difficile d'établir une différence avec les nombreux métabolites de faible poids moléculaire produits et consommés de manière incessante par la cellule. Les distinctions traditionnelles sont en fait devenues arbitraires et reflètent surtout des étapes historiques (identification des vitamines comme facteurs nécessaires apportés par l'alimentation) dans la progression des connaissances en biologie et en médecine.