| Fosfato do dinucleótido de nicotinamida e adenina | |
|---|---|
 | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 53-59-8 |
| PubChem | 5885 |
| ChemSpider | 5674 |
| MeSH | NADP |
| ChEBI | CHEBI:44409 |
| ChEMBL | CHEMBL213053 |
| Imaxes 3DJmol | Image 1 |
| |
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | C21H29N7O17P3 |
| Masa molar | 744,41 g mol−1 |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. | |
Ofosfato do dinucleótido de nicotinamida e adenina ounicotinamida adenina dinucleótido fosfato ounicotín adenín dinucleótido fosfato, abreviadoNADP+ (forma oxidada) eNADPH (forma reducida), é uncoencima que intervén en numerosas víasanabólicas. É análogo do coencima similarNAD+, pero cun fosfato adicional, aínda que non exerce as mesmas funcións. Unha parte da súa molécula procede davitamina B3.[1]
O NADPH proporciona parte dopoder redutor necesario para as reaccións deredución dasbiosínteses, actuando como cofactor dasoxidorredutases. Intervén nafase escura dafotosíntese (ciclo de Calvin), na que se fixa odióxido de carbono (CO2) e se sintetizan azucres, aínda que se xera nafase luminosa. Nos animais a maior fonte de NADPH é a fase oxidativa daruta da pentosa fosfato, que produce o 60% dos requirimentos dacélula deste coencima.
A molécula é un dinucleótido, xa que está constituído por dous nucleótidos unidos polos seus fosfatos en posición 5'. Consta dos seguintes compoñentes:
A molécula de NADP+ sintetízase a partir dunha molécula deNAD+. Unha vez sintetizado o NAD+, o seu grupo 2-hidroxi da ribosa da parte adenosina da molécula é fosforilado por unha molécula deATP, orixinando o NADP+[2].
Este coencima experimenta redución reversible do anel da nicotinamida. O NADP+ redúcese a NADPH + H+ aceptando unión hidruro (dous electrones e un protón) a partir dunsubstrato oxidable, á vez que se libera no medio un protón (H+). A entrada do hidruro fai que se neutralice a carga do anel de nicotinamida, se redistribúen os dobres enlaces e a molécula adquire un hidróxeno máis. A reacción de redución é:
NADP+ + 2e- + 2H+→ NADPH + H+
O NADPH adoita estar presente en concentración máis elevada que a súa forma oxidada, NADP+. Isto favorece a transferencia dehidruros desde o NADPH a un substrato. Isto explica o papel metabólico desta molécula especializado comocofactor en reaccións de redución das sínteses doanabolismo. Cando reduce a outras moléculas, cédelles o hidruro.
Unha reacción xeral (onde A é o substrato) na que intervén o NADPH é:
Como dixemos, o papel do NADPH é intervir como poder redutor en biosínteses máis que ceder os seus electróns ácadea de transporte de electróns para producir enerxía nafosforilación oxidativa. Este papel exérceno fundamentalmente os coencimasNADH eFADH2. Non obstante, excepcionalmente, o NADPH pode contribuír de forma indirecta á fosforilación oxidativa, xa que pode transferir os seus electróns aoNADH (que, á súa vez, os cederá ácadea respiratoria). A reacción é a seguinte:
O NADPH fornece os equivalentes de redución necesarios para moitas reaccións biosintéticas implicadas na protección contra os efectos dasespecies reactivas do osíxeno, permitindo a rexeneración doglutatión reducido GSH.Utilízase NADPH nas vías do anabolismo da síntese de lípidos, como asíntese do colesterol, esíntese de ácidos graxos (elongación da cadea dos ácidos graxos).
O sistema do NADPH é tamén o responsable de xerarradicais libres en células inmunes. Estes radicais úsanse para destruírpatóxenos nun proceso denominadoexplosión respiratoria.[3] O mecanismo polo cal as células producen especies reactivas do osíxeno implica a acción dun encima chamadoNADPH oxidase; este encima pode empregar o NADPH comoaxente redutor para reducir o osíxeno libre (O2) asuperóxido, o cal se combina espontaneamenteo con outras moléculas para producirradicais libres moi reactivos, entre os cales se encontran por exemplo os aniónshidróxido,peróxido,hipoclorito,hipoiodito e oóxido de nitróxeno (II).
O NADPH é a fonte de equivalentes de redución para a hidroxilación docitocromo P450, e de compostosaromáticos,esteroides,alcohois efármacos.
Esta é unha vía metabólica moi relacionada coaglicólise durante a cal se utiliza aglicosa para xerarribosa, que é necesaria para a biosíntese denucleótidos eácidos nucleicos. Nesta vía é imprescindible a intervención do NADPH.
A primeira fase davía da pentosa-fosfato consiste en dúas oxidacións que converten en varios pasos aglicosa 6-fosfato enribulosa 5-fosfato e reducen o NADP+ a NADPH + H+.
O NADPH formado na fase oxidativa é utilizado para reducirglutatión (GSSG) e para soster a biosíntese doutras moléculas co seu poder redutor. Aribosa 5-fosfato é un precursor para a síntese denucleótidos eácido nucleicos. Podemos dicir que o produto esencial davía da pentosa-fosfato non son as propias pentosas, senón odoante de electróns NADPH, necesario para as reaccións de redución da biosíntese doutras moléculas.[4]
O feito de que aglicosa 6-fosfato entre naglicólise ou navía da pentosa-fosfato depende das necesidades momentáneas dacélula e da concentracióncitoplasmática de NADP+. Cando unha célula está convertendo rapidamente NADPH en NADP+ en reducións de biosíntese, aumenta o nivel de NADP+, o que estimulaalostericamente a G6PD (glicosa 6-fosfato deshidroxenase), que é oencima quecataliza a primeira reacción na vía da pentosa-fosfato. En caso contrario, se diminúe a demanda de NADPH+H+, avía da pentosa faise máis lenta e a glicosa 6-fosfato utilízase como combustible para a glicólise.
Os tecidos que requiren o NADPH+H+ fornecido por esta vía, son os que levan a cabo activamente a síntese deácidos graxos (fígado,tecido adiposo,glándula mamaria durante a lactación) ou a síntese decolesterol ehormonas esteroides (gónada,glándulas adrenais).
Noseritrocitos o NADPH producido pola vía das pentosas-fosfato é tan importante na prevención dosdanos oxidativos que un defecto xenético na glicosa 6-fosfato deshidroxenase, o primeiro encima da vía, pode ter consecuencias médicas graves.
Nas células que non utilizan ribosa 5-fosfato, a fase non oxidativa recicla seis moléculas da pentosa en cinco moléculas da hexosa glicosa 6-fosfato, o que permite a produción continua de NADPH e converte a glicosa 6-fosfato enCO2.
Na fase luminosa da fotosíntese prodúcese NADPH, xa que esta molécula funciona como aceptor final dos electróns que circulan polos transportadores de electróns da membrana dotilacoide, que foron arrancados dasclorofilas pola luz e que flúen desde moléculas de auga (doante último de electróns da fotosíntese). Cando estes electróns chegan ao NADP+, este os recolle e con protóns do medio transfórmase en NADPH + H+, nunha reacción ctalizada encimaticamente. Este NADPH vaise utilizar despois nafase escura.
Ociclo de Calvin é o conxunto de reaccións escuras dafotosíntese, que se producen noestroma docloroplasto. A súa función é fixar odióxido de carbono atmosférico noshidratos de carbono e producir de forma neta azucres, utilizando a enerxía doATP e o poder redutor do NADPH xerados na fase luminosa. Por tanto, o NADPH é necesario para fabricar autotrofamente os azucres que sosteñen case todas as cadeas tróficas do planeta.[5]
En concreto, o NADPH neste ciclo actúa comoaxente redutor entre o1,3-bisfosfoglicerato e ogliceraldehido-3-fosfato, reacción na que se perde un fosfato. A reacción é catalizada polo encima gliceraldehido-3-fosfato deshidroxenase.
A maioría doscoencimas proceden ou teñen algún compoñente que procede devitaminas. O anel de nicotinamida do NADP+ provén davitamina niacina. A carencia desta vitamina, afectará, pois, a todas asdeshidroxenases dependentes do NADP+, que non poderán exercer a súa función, o que é a causa dunha enfermidade (avitaminose) chamadapelagra (do italiano “pel rugosa”)[6]. A pelagra causadermatites,diarrea e ás vecesdemencia, e mesmo pode ser mortal. Esta insuficiencia na dieta desta vitamina é frecuente entre osalcohólicos ou os bebedores excesivos.
