Fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego

Identyfikacja
Fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego


Struktura NADPH (po lewej) i NADP + (po prawej)
Nazwa IUPAC	2'- O -fosfonoadenozyny 5 '- (3- (1- (3-karbamoilopirydynio) -1,4-anhydro- D -rybitol-5-ylo) diwodorodifosforan)
Synonimy	nukleotyd trifosfopirydyny (TPN)
N O CAS	53-59-8
N O ECHA	100,000,163
N O WE	200-178-1
PubChem	5885
ChEBI	18009
UŚMIECHY	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 , widok 3D
InChI	Std. InChI: widok 3D 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 / h 1-4,7-8,10-11,13-16,20-21,29-31H, 5-6H2, (H7-, 22, 23,24, 25,32,33,34,35,36,37,38,39) / p + 1 / t 10-, 11-, 13-, 14-, 15-, 16-, 20-, 21- / m1 / s1 Std. InChIKey: XJLXINKUBYWONI-NNYOXOHSSA-O
Właściwości chemiczne
Brute formula	C 21 H 28 N 7 O 17 P 3 [Izomery]
Masa cząsteczkowa	743,405 ± 0,0253 g / mol C 33,93%, H 3,8%, N 13,19%, O 36,59%, P 12,5%,
Środki ostrożności
SGH
Ostrzeżenie H315, H319, H335, P261, P305 + P351 + P338, H315 : Działa drażniąco na skórę H319 : Działa drażniąco na oczy H335 : Może podrażniać układ oddechowy P261 : Unikać wdychania pyłu / dymu / gazu / mgły / par / rozpylonej cieczy. P305 + P351 + P338 : W przypadku dostania się do oczu: Ostrożnie płukać wodą przez kilka minut. Zdejmij soczewki kontaktowe, jeśli ofiara je nosi i można je łatwo zdjąć. Kontynuuj płukanie.

Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej.

Fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego ( NADP ) jest koenzym się we wszystkich żywych komórek . Jest to dinukleotyd , o ile cząsteczka składa się z pierwszego nukleotydu, którego podstawą nukleinową jest adenina , połączonego z drugim nukleotydem, którego zasadą jest nikotynamid . NADP występuje w postaci zredukowanej, oznaczonej jako NADPH , oraz w postaci utlenionej, oznaczonej jako NADP + . Bardzo podobny do NAD , różni się chemicznie z tym ostatnim przez obecność grupy fosforanu w drugim atomie z węgla w p- D -ribofurannose z reszt adenozyny. NAD jest fosforylowany do NADP przez kinazę NAD +, podczas gdy grupa fosforanowa NADP jest rozszczepiana, aby oddać NAD przez fosfatazę NADP + .

NADP bierze udział w metabolizmie jako transporter elektronów w reakcjach redoks , NADPH jako środek redukujący , a NADP + jako utleniacz . Dokładniej NADPH zapewnia zmniejszenie mocy w reakcji w biosyntezie w anabolizm , na przykład w mewalonianu szlaku cholesterolu, biosyntezy lub w biosyntezę kwasów tłuszczowych , a także w reakcjach redoks przeznaczone do ochrony komórek na toksyczność z reaktywnym tlenem gatunki regenerujące glutationowy GSH. Bierze również udział w powstawaniu wolnych rodników poprzez wybuch oksydacyjny w komórkach układu odpornościowego ( granulocyty obojętnochłonne ), które przyczyniają się do niszczenia czynników zakaźnych . Wreszcie, NADPH jest także źródłem mocy redukcyjnych, użytych w hydroksylacji przez cytochromu p450 z aromatycznych związków , steroidy , alkoholu i leków .

Rola komórkowa

Na poziomie metabolicznym NADPH jest wytwarzany głównie w fazie oksydacyjnej szlaku pentozofosforanowego . NADPH jest głównym źródłem elektronów wykorzystywanych w reakcjach biosyntetycznych w komórce. Znajduje również zastosowanie w mechanizmach ochronnych przed stresem oksydacyjnym i reaktywnymi formami tlenu (RFT). Detoksykacja tych reaktywnych form obejmuje glutation, który musi być stale regenerowany przez reduktazę glutationu zgodnie z następującym schematem:

GSSG + NADPH + H + ⟶ 2 GSH + NADP + .

Choroba metaboliczna znana jako fawizm lub niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej (G6PDH) prowadzi do komórkowego niedoboru NADPH. Wynika to z deficytu G6PDH, który katalizuje pierwszy etap fazy utleniającej szlaku pentozofosforanowego . W szczególności prowadzi do nadwrażliwości na stres oksydacyjny .

Różnica w stosunku do NADH

NADPH.
NADH .

Zarówno NADH, jak i NADPH są nośnikami elektronów. Ale podczas gdy NADH bierze udział w reakcjach utleniania (gdzie NAD + wysysa elektrony ze związku do utlenienia: reakcje kataboliczne ), NADPH ze swojej strony uczestniczy w reakcjach redukcji (mających na celu dostarczenie elektronów do związku: reakcje anaboliczne ). Jak wspomniano wcześniej, różnica chemiczna między NADPH i NADH polega na grupie fosforanowej na rybozy niosącej adeninę w pozycji 2 '. Ta unikalna grupa fosforanowa znajduje się zbyt daleko w cząsteczce, aby mogła zakłócać transfer elektronów zachodzący na pierścieniu pirydynowym nikotynamidu (znajdującym się na górze wzorów topologicznych w galerii powyżej). Dlatego te dwie cząsteczki mają podobne właściwości przenoszenia elektronów. Z drugiej strony obecność fosforanu na NADPH daje mu różnicę w postaci przestrzennej w porównaniu z NADH. Biologiczne znaczenie fosforanu (obecnego na NADPH i nieobecnego w NADH) polega zatem na zdolności każdej cząsteczki do rozpoznawania w różny sposób przez dwie grupy określonych enzymów. Zatem metabolizm komórkowy ma dwa szlaki, które mogą funkcjonować niezależnie: szlak kataboliczny wykorzystujący NAD + i szlak anaboliczny wykorzystujący NADPH. Rzeczywiście, w komórkach stosunek NAD + / NADH jest utrzymywany na wysokim poziomie, podczas gdy stosunek NADP + / NADPH jest niski.

Powiązane artykuły

Uwagi i odniesienia

obliczona masa cząsteczkowa od „ atomowych jednostek masy elementów 2007 ” na www.chem.qmul.ac.uk .
arkusz Sigma-Aldrich , hydrat fosforanu dinukleotydu β-nikotynamidoadeninowego, związek β-nikotynamidoadeninowy , dostęp 27 kwietnia 2019 r.
(w) Sebastiaan hiszpański K. Ruud A. Weusthuis, John van der Oost i Servé WM Kengen , „ Systemy generujące NADPH w bakteriach i archeonach ” , Frontiers in Microbiology , tom. 6, 29 lipca 2015, s. 742 ( PMID 26284036 , PMCID 4518329 , DOI 10.3389 / fmicb.2015.00742 , czytaj online )
(w) Shigeyuki Kawai i 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, Kwiecień 2008, s. 919-930 ( PMID 18391451 , DOI 10.1271 / bbb.70738 , czytaj online )
(w) Glenn F. Rush, Joel R. Gorski, Mary G. Ripple, Janice Sowinski, Peter Bugelski i William Hewitt , " Organic hydroperoxide-induced lipid peroxidation and cell death in isolated hepatocytes " , Toxicology and Applied Pharmacology , flight. 78, n o 3, Maj 1985, s. 473-483 ( PMID 4049396 , DOI 10.1016 / 0041-008X (85) 90255-8 , czytaj online )
(w) Kishiko Ogawa, Katsuhiko Suzuki, Mitsuharu Okutsu Kyoko Yamazaki i Shoji Shinkai , „ Połączenie podwyższonego poziomu reaktywnych form tlenu z neutrofili z łagodnym stanem zapalnym u osób starszych ” , Immunity & Aging , Vol. 5, 24 października 2008, s. 13 ( PMID 18950479 , PMCID 2582223 , DOI 10.1186 / 1742-4933-5-13 , czytaj online )
(w) Bruce Alberts , Alexander Johnson , Julian Lewis i Martin Raff , rozdz. I.2 „Kataliza i wykorzystanie energii przez komórki” , w: Molecular Biology of the Cell ,2002, 4 th ed. ( ISBN 0-8153-3218-1 , czytaj online )