Coenzyme NADP β-nicotinamide adénine dinucléotide phosphate

Le NADP (β-nicotinamide adénine dinucléotide phosphate) se présente généralement sous forme de sel disodique (NADP-Na₂) ou sous forme d'acide libre d'une pureté ≥ 95 % (HPLC). On l'appelle souvent β-nicotinamide adénine dinucléotide phosphate, le terme « β » faisant référence à la configuration β du riboside de nicotinamide, empêchant ainsi sa liaison à l'isomère α.

1. Outil analytique
Dans les essais biochimiques in vitro, le NADP (β-nicotinamide adénine dinucléotide phosphate) est souvent utilisé comme substrat ou cofacteur. Prenons l'exemple de la glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD), une enzyme qui catalyse la déshydrogénation du glucose-6-phosphate en 6-phosphogluconolactone et la réduction du NADP+ en NADPH. L'activité enzymatique peut être mesurée avec précision en détectant une augmentation de l'absorbance à 340 nm. Cette méthode a déjà permis d'identifier plusieurs oxydoréductases, notamment l'isocitrate déshydrogénase (ICDH) et la glutamate déshydrogénase (GLDH), comme cibles importantes en applications biomédicales. Les taux de dégradation du NADP et du NADPH à 260 nm et 340 nm ayant été estimés à 18,0 × 10³ et 6,22 × 10³ L·mol⁻¹·cm⁻¹ respectivement, les chercheurs ont pu réaliser une spectrophotométrie quantitative en utilisant 10 μl d'une solution UV de longueur d'onde donnée.

2. Forêt
En chimie, la réduction asymétrique est une méthode importante pour la synthèse d'alcools et d'amines chiraux. Les méthodes de réduction conventionnelles nécessitent des quantités équivalentes de bore et d'hydrure de lithium et d'aluminium, des composés coûteux et peu respectueux de l'environnement. Cependant, le système cétoréductase (KRED), qui utilise le NADPH comme donneur d'hydrogène, a démontré une sélectivité supérieure à 99 % même dans des conditions complexes. Afin de réduire les coûts, les chercheurs ont opté pour l'approche du « recyclage de la coenzyme » : la glucose déshydrogénase (GDH) ou la formiate déshydrogénase (FDH) recyclent le NADPH+ au lieu du NADPH, qui requiert une coenzyme onéreuse pour cliver le NADPH en quantités raisonnables (1 à 1 % mol). Par exemple, le diol chiral de la chaîne latérale de l'atorvastatine (Lipitor), un médicament antidiabétique, a été synthétisé par un procédé de couplage enzymatique-chimique, réduisant ainsi le facteur E (production par kilogramme de matière) de 80 %, conformément aux douze principes de la chimie verte.

3. Médicaments
Le déficit en glucose-6-phosphate déshydrogénase (communément appelé favisme) est le trouble enzymatique érythrocytaire le plus fréquent au monde, touchant plus de 400 millions de personnes. La primaquine, les sulfamides ou les fèves peuvent provoquer des réactions allergiques. Les méthodes d'isolement traditionnelles nécessitent l'élimination des lysats d'érythrocytes et l'ajout de NADP+ et de substrats de la G6PD. Une augmentation significative à 340 nm indique une faible activité enzymatique. Ces dernières années, les technologies microfluidiques et de chambres de séchage du sang ont permis de miniaturiser ce processus sur une seule puce, rendant possible l'analyse fœtale à partir de volumes de 5 μL. Ceci a permis la mise à disposition du β-nicotinamide adénine dinucléotide phosphate dans les centres de santé maternelle et infantile, ce qui en fait une mesure préventive importante en santé publique.

4. Biosenseurs
Le suivi continu du renouvellement du NADPH est essentiel pour étudier le métabolisme des cellules vivantes. Des chercheurs ont mis au point des sondes fluorescentes, telles que Peredox et SoNar, basées sur des protéines de liaison spécifiques au NADPH (par exemple, la transhydrogénase SthA d'Escherichia coli). Lorsque le rapport NADPH/NADP+ cytosolique augmente, la sonde change de conformation, ce qui accroît l'activité de transfert d'énergie par résonance de fluorescence (FRET) CFP/YFP et induit des changements de couleur en microscopie confocale. Grâce à ces outils, les chercheurs ont découvert pour la première fois que les niveaux de NADPH dans les cellules cancéreuses soumises à une hypoxie et à une réoxygénation peuvent varier en moins de 30 secondes, apportant ainsi une preuve directe pour la compréhension du stress oxydatif et de la ferroptose.