Nicotinamide adénine dinucléotide
Définition
Le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) est une coenzyme dérivée d'une vitamine B, la niacine. Au cours des réactions chimiques cataboliques productrices d'énergie, le NAD intervient dans l'extraction et le transfert d'ions hydrogène (H+) et d'électrons contenus dans les substrats moléculaires.
Structure de NAD (nicotinamide adénine dinucléotide) :
Structure 2D et 3D de la nicotinamide adénine dinucléotide sous forme NAD+, avec indication des groupes fonctionnels.
Explications
Le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) est la coenzyme d'une déshydrogénase sur laquelle sont transférés les électrons et les protons du substrat. Le NAD est formé de deux ribonucléotides monophosphate liés par leurs phosphates et de leurs bases qui sont pour l'un, l'adénine et pour l'autre, le nicotinamide. La forme réduite est la NADH et la forme oxydée est le NAD+ (azido-nicotinamide adénine dinucléotide).
La NAD est synthétisée à partir du tryptophane. Il intervient entre autres dans la glycolyse, dans la chaîne respiratoire et dans la formation des acides aminés.
Rôle et action
Les processus de respiration cellulaire de toutes les cellules vivantes utilisent le coenzyme nicotinamide adénine dinucléotide (NAD). Il joue un rôle clé dans le métabolisme énergétique en acceptant et en donnant des électrons.
La forme à faible énergie NAD+ est élevée à la forme à haute énergie NADH. Un changement de forme du groupe nicotinamide actif existe dans le NADH. Il accepte deux électrons et un hydrogène pour atteindre l'état de haute énergie. Le NAD+ est utilisé dans les réactions d'oxydoréduction dans la cellule et agit comme agent réducteur. Le NADH contribue à l'oxydation dans les processus cellulaires comme la glycolyse pour aider à l'oxydation du glucose.
L'énergie stockée dans cette coenzyme réduite NADH est fournie par le cycle du TCA dans le processus de respiration cellulaire aérobie et alimente le processus de transport d'électrons dans les membranes des mitochondries. Le NADH et le FADH 2 peuvent être considérés comme des "batteries chargées" parce qu'ils ont accepté des électrons et un ou deux protons.
Le NAD+ est principalement utilisé dans les voies cataboliques, telles que la glycolyse, qui décomposent les molécules d'énergie pour produire de l'ATP. Le rapport du NAD+ au NADH est maintenu très élevé dans la cellule, le gardant facilement disponible pour agir comme agent oxydant.
Le NADH est utilisé dans la chaîne de transport d'électrons pour fournir des électrons énergétiques.
Une transhydrogénase est liée à l'énergie mitochondriale. Alors que le NAD+ est généralement associé au côté catabolique du métabolisme et le NADP+ au côté anabolique, il existe des situations où l'un doit être converti en l'autre.
Azido-nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+)
Les analogues actifs à des cofacteurs enzymatiques ont le potentiel d'être d'importants rapporteurs spectroscopiques de la dynamique des sites actifs enzymatiques. L'azido-nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+), qui a été récemment synthétisé dans notre laboratoire, est un analogue actif du NAD+, un cofacteur redox omniprésent en biologie.
Comparaison des molécules NADP+ et NAD+:
Une comparaison entre les structures de NADP+ et NAD+ montre une groupe phosphate supplémentaire sur NADP+ (mis en évidence en gris).
Une étude a été effectuée concernant la fonction de corrélation temporelle fréquence-fréquence pour la vibration d'étirement antisymétrique du groupe azido d'azido-NAD+ dans l'eau. Les résultats confirment des études antérieures sur les pseudohalogénures dans l'eau. Ainsi l'azido-NAD+ est sensible aux fluctuations environnementales locales, qui, dans l'eau, sont dominées par la dynamique des liaisons hydrogène des molécules d'eau autour de la sonde. Les résultats démontrent le potentiel de l'azido-NAD+ en tant que sonde vibrationnelle et illustrent le potentiel des analogues NAD+ substitués en tant que rapporteurs de la dynamique structurelle locale qui pourraient être utilisés pour des études de la dynamique des protéines dans les enzymes NAD-dépendantes.
Synonymes, antonymes
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