Nikotinamid-adenindinukleotidfosfat

Nikotinamid-adenindinukleotidfosfat
NADPH phys.svgNADP + phys.svg
Struktur av NADPH (venstre)
og NADP + (høyre)
Identifikasjon
IUPAC-navn 2'- O- fosfonoadenosin 5 '- (3- (1- (3-karbamoylpyridinio) -1,4- anhydro- D- ribitol-5-yl) dihydrogen difosfat)
Synonymer

trifosfopyridinnukleotid (TPN)

N o CAS 53-59-8
N o ECHA 100.000.163
N o EC 200-178-1
PubChem 5885
ChEBI 18009
SMIL NC (= O) c1ccc [n +] (c1) [C @ H] 1O [C @ H] (COP (O) (= O) OP (O) (= O) OC [C @ H] 2O [ C @ H] ([C @ H] (OP (O) (O) = O) [C @ H] 2O) n2cnc3c (N) ncnc23) [C @ H] (O) [C @ H] 1O
PubChem , 3D-visning
InChI Std. InChI: 3D-visning
InChI = 1S / C21H28N7O17P3 / c22-17-12-19 (25-7-24-17) 28 (8-26-12) 21-16 (44-46 (33,34) 35) 14 ( 30) 11 (43-21) 6-41-48 (38.39) 45-47 (36.37) 40-5-10-13 (29) 15 (31) 20 (42-10) 27-3- 1-2- 9 (4-27) 18 (23) 32 / h1-4.7-8.10-11.13-16.20-21.29-31H, 5-6H2, (H7-, 22, 23,24,25,32,33,34,35, 36,37,38,39) / p + 1 / t10-, 11-, 13-, 14-, 15-, 16-, 20-, 21- / m1 / s1
Std. InChIKey:
XJLXINKUBYWONI-NNYOXOHSSA-O
Kjemiske egenskaper
Brute formel C 21 H 28 N 7 O 17 P 3   [Isomerer]
Molarmasse 743,405 ± 0,0253  g / mol
C 33,93%, H 3,8%, N 13,19%, O 36,59%, P 12,5%,
Forholdsregler
SGH
SGH07: Giftig, irriterende, sensibiliserende, narkotisk
Advarsel H315, H319, H335, P261, P305 + P351 + P338, H315  : Forårsaker hudirritasjon
H319  : Forårsaker alvorlig øyeirritasjon
H335  : Kan irritere luftveiene
P261  : Unngå innånding av støv / røyk / gass / tåke / damp / spray.
P305 + P351 + P338  : Ved øyne: Skyll forsiktig med vann i flere minutter. Fjern kontaktlinser hvis offeret bruker dem og de lett kan fjernes. Fortsett å skylle.
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den nikotinamidadenindinukleotid fosfat ( NADP ) er et koenzym som finnes i alle levende celler . Det er et dinukleotid , i den grad molekylet består av et første nukleotid, hvis nukleinbase er adenin , forbundet med et andre nukleotid, hvis base er nikotinamid . NADP eksisterer i redusert form, betegnet NADPH , og en oksidert form, betegnet NADP + . Svært lik NAD , den avviker kjemisk fra den sistnevnte ved tilstedeværelse av en gruppe fosfat ved den andre atom av karbon fra β- D -ribofurannose den rest adenosin. NAD fosforyleres til NADP av NAD + kinase mens fosfatgruppen i NADP blir spaltet for å gi tilbake NAD av NADP + fosfatase .

NADP er involvert i metabolisme som en elektrontransportør i redoksreaksjoner , NADPH som et reduksjonsmiddel og NADP + som en oksidant . Mer spesifikt gir NADPH reduserende kraft i reaksjonene av biosyntese av anabolisme , for eksempel i mevalonatveien til kolesterolbiosyntese eller i biosyntese av fettsyrer , så vel som i redoksreaksjonene som er ment å beskytte cellene av toksisiteten til reaktivt oksygen arter som regenererer glutation GSH. Det er også involvert i dannelsen av frie radikaler ved oksidativ eksplosjon i immunsystemets celler ( nøytrofile granulocytter ), og disse radikalene bidrar til ødeleggelse av smittsomme stoffer . Til slutt er NADPH også kilden til den reduserende kraften som brukes i hydroksyleringen av cytokrom P450 av aromatiske forbindelser , steroider , alkoholer og medikamenter .

Mobilrolle

På metabolsk nivå produseres NADPH hovedsakelig av den oksidative fasen av pentosefosfatveien . NADPH er den viktigste kilden til elektroner som brukes i biosyntetiske reaksjoner i cellen. Det brukes også i mekanismene for beskyttelse mot oksidativt stress og reaktive oksygenarter (ROS). Avgiftningen av disse reaktive artene involverer glutation som må regenereres kontinuerlig av glutationreduktase i henhold til følgende skjema:

GSSG + NADPH + H + ⟶ 2 GSH + NADP + .

Den metabolske sykdommen kjent som favisme eller glukose-6-fosfatdehydrogenase (G6PDH) mangel resulterer i cellulær mangel på NADPH. Dette skyldes underskuddet i G6PDH som katalyserer det første trinnet i oksideringsfasen av pentosefosfatveien . Det fører spesielt til overfølsomhet for oksidativt stress .

Forskjell fra NADH

Både NADH og NADPH er elektronbærere. Men mens NADH er involvert i oksidasjonsreaksjoner (der NAD + suger elektroner fra en forbindelse som skal oksideres: katabolske reaksjoner ), deltar NADPH på sin side i reduksjonsreaksjoner (rettet mot å tilby elektroner til en forbindelse: anabole reaksjoner ). Som tidligere sagt er den kjemiske forskjellen mellom NADPH og NADH fosfatgruppen på ribosen som bærer adeninet i posisjon 2 '. Denne unike fosfatgruppen ligger for langt i molekylet til å kunne forstyrre elektronoverføringen som foregår på pyridinringen til nikotinamid (plassert øverst på de topologiske formlene i galleriet ovenfor). De to molekylene har derfor lignende elektronoverføringsegenskaper. På den annen side gir tilstedeværelsen av fosfat på NADPH det en forskjell i romlig form sammenlignet med NADH. Den biologiske interessen til fosfat (til stede på NADPH og fraværende fra NADH) ligger derfor i kapasiteten til hvert molekyl å bli gjenkjent differensielt av to grupper av spesifikke enzymer. Dermed har cellemetabolismen to veier som kan fungere uavhengig: en katabolisk vei ved hjelp av NAD + og en anabole vei ved hjelp av NADPH. Faktisk holdes NAD + / NADH-forholdet høyt i celler, mens NADP + / NADPH-forholdet er lavt.

Relaterte artikler

Merknader og referanser

  1. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
  2. ark Sigma-Aldrich- forbindelse β-nikotinamid-adenin-dinukleotidfosfathydrat , åpnet 27. april 2019.
  3. (in) Sebastiaan Spanish K. Ruud A. Weusthuis, John van der Oost and Servé WM Kengen , "  NADPH-generating systems in bacteries and archaea  " , Frontiers in Microbiology , Vol.  6, 29. juli 2015, s.  742 ( PMID  26284036 , PMCID  4518329 , DOI  10.3389 / fmicb.2015.00742 , les online )
  4. (in) Shigeyuki Kawai og Kousaku Murata , "  Structure and Function of NAD Kinase and NADP Phosphatase: Key Enzymes That regulate the Balance of Intracellular NAD (H) and NADP (H)  " , Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry , vol.  72, n o  4, April 2008, s.  919-930 ( PMID  18391451 , DOI  10.1271 / bbb.70738 , les online )
  5. (i) Glenn F. Rush, Joel R. Gorski, Mary G. Ripple, Janice Sowinski, Peter Bugelski og William Hewitt , "  Organisk hydroperoksid-indusert lipidperoksidering og celledød i isolerte hepatocytter  " , Toxicology and Applied Pharmacology , flight.  78, n o  3, Mai 1985, s.  473-483 ( PMID  4049396 , DOI  10.1016 / 0041-008X (85) 90255-8 , les online )
  6. (in) Kishiko Ogawa, Katsuhiko Suzuki, Mitsuharu Okutsu Kyoko Yamazaki og Shoji Shinkai , "  Kombinasjonen av forhøyede reaktive oksygenivåer fra nøytrofiler med lavgradig betennelse hos eldre  " , Immunity & Aging , Vol.  5, 24. oktober 2008, s.  13 ( PMID  18950479 , PMCID  2582223 , DOI  10.1186 / 1742-4933-5-13 , les online )
  7. (in) Bruce Alberts , Alexander Johnson , Julian Lewis og Martin Raff , kap.  I.2 “Katalyse og bruk av energi av celler” , i molekylærbiologi av cellen ,2002, 4 th  ed. ( ISBN  0-8153-3218-1 , les online )