Nicotinsäureadenindinukleotidphosphat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Nicotinsäureadenindinukleotidphosphat
Andere Namen	NAADP Nicotin-TPN
Summenformel	C21H28N6O18P3
CAS-Nummer	5502-96-5
PubChem	123953
Eigenschaften
Molare Masse	745,40 g·mol−1
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Achtung H- und P-Sätze H: 315-319-335 EUH: keine EUH-Sätze P: 261-​305+351+338 [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Reizend (Xi) R- und S-Sätze R: 36/37/38 S: 26-36
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Nicotinsäureadenindinukleotidphosphat (NAADP) ist ein Molekül, das nicht nur bei Säugetieren, sondern in vielen anderen, mehrzelligen Organismen eine wichtige Rolle als second messenger spielt. NAADP gilt als einer der effektivsten, natürlichen Wirkstoffe zur Freisetzung von Calciumionen.

Beschreibung

Entdeckt wurde NAADP Anfang der 1990er-Jahre im Gehirn. Dieses Molekül wird zu den so genannten neuen second messengern in Zellen von Säugetieren gezählt. In menschlichen Zellen vermittelt es eine sehr starke Calciumfreisetzung, wobei der Mechanismus und der Aufenthaltsort seines Rezeptors noch unklar sind.^[2] Wahrscheinlich ist eine Interaktion mit dem Ryanodinrezeptor des endoplasmatischen Retikulums.

Die durch NAADP vermittelte Freisetzung von Calciumionen erfolgt unabhängig von Inositoltrisphosphat und cADP-Ribose, zwei andere second messenger.^[2]

Synthesemechanismus

Produziert wird NAADP wahrscheinlich von einem Enzym namens ADP-Ribosylcyclase, das in verschiedenen Formen im Menschen vorkommt. Die derzeit bekannten Formen sind CD38 und CD157, zwei Oberflächenproteine, die schon länger als Antigene auf Leukozyten (weißen Blutkörperchen) bekannt sind. Seit 2005 weiß man auch um die wichtige Rolle von CD38 bei chronisch-lymphatischer Leukämie, einer Blutkrebsart, die bisher schwer behandelbar ist. Neue Therapieansätze, die durch Blockade des soeben erwähnten CD38 wirken sollen, werden momentan erforscht, da durch einen spezifischeren Therapieansatz als bisher weniger Nebenwirkungen erreicht werden könnten.

Synthesevoraussetzungen

Es ist nicht ganz erwiesen, wie NAADP in vivo synthetisiert wird.

Eine Möglichkeit, NAADP zu generieren, ist über eine sogenannte Basenaustauschreaktion. Dabei entsteht NAADP aus dem Vorläufermolekül Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADP⁺), das im Beisein von Nicotinsäure zu NAADP durch eine NAP(P)ase umgewandelt wird.

Das Nicotinamid in NADP⁺ wird mit Nicotinsäure ersetzt, so dass sich NAADP bildet. Daran beteiligt ist eine NAP(P)ase

Diese Reaktion findet allerdings nur bei einem erniedrigten pH-Wert (< 6,8) statt. Diese Voraussetzung gibt bisher Rätsel auf, da nur in einigen wenigen Organellen der Zelle (zum Beispiel in den Lysosomen) solche sauren Umgebungsbedingungen herrschen. Überdies ist eine höhere Konzentration an Nicotinsäure für den Ablauf der Reaktion erforderlich, als in lebenden Zellen vorhanden sein kann. Ein weiteres Problem ist, dass die Reaktion in menschlichen Zellen vermutlich von CD38, einem Ektoenzym, katalysiert wird. Infolgedessen muss NADP⁺ zunächst aus dem Cytosol, und, nach Ablauf der Reaktion, NAADP wieder in das Cytosol transportiert werden.

Alternativ wird spekuliert, ob NAADP durch Deaminierung NADP⁺s bzw. durch Phosphorylierung von NAAD⁺ mittels ATP erzeugt werden kann. Letzteres wäre ein analoge Reaktion wie die Phosphorylierung von NAD⁺, vermutlich katalysiert durch die NADP⁺-Kinase.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Datenblatt Nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate sodium salt bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 16. April 2011.
2. ↑ ^{a b} Gerhard Krauss: Biochemistry of Signal Transduction and Regulation. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 4. erweiterte und verbesserte Auflage 2008; ISBN 978-3-527-31397-6, S. 286.

Literatur

• Chini EN. et al. (1995): Nicotinate adenine dinucleotide phosphate (NAADP) triggers a specific calcium release system in sea urchin eggs. J Biol Chem. 270(7): 3216–3223. PMID 7852407; PDF (freier Volltextzugriff, auf Englisch)
• Lee, HC. und Aarhus, R. (1995): A derivative of NADP mobilizes calcium stores insensitive to inositol trisphosphate and cyclic ADP-ribose. J Biol Chem. 270(5): 2152–2157. PMID 7836444; PDF (freier Volltextzugriff, auf Englisch)
• Chini EN. und De Toledo FG. (2002): Nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate: a new intracellular second messenger? Am J Physiol Cell Physiol. 282(6): C1191–1198; PMID 11997232; PDF (freier Volltextzugriff, auf Englisch)
• Santella L. (2005): NAADP: a new second messenger comes of age. Mol Interv. 5(2): 70–72; PMID 15821154; PDF (freier Volltextzugriff, auf Englisch)
• Billington RA. et al. (2006): A transport mechanism for NAADP in a rat basophilic cell line. FASEB J. 20(3): 521–523; PMID 16403787 PDF (freier Volltextzugriff, auf Englisch)
• Galione, A. (2006): NAADP, a new intracellular messenger that mobilizes Ca2+ from acidic stores. In: Biochem Soc Trans. 34(Pt 5); 922–926; PMID 17052228; PDF freier Volltextzugriff, auf Englisch)
• Pollak N. et al. (2007): The power to reduce: pyridine nucleotides − small molecules with a multitude of functions. Biochem J. 402(2): 205–218; PMID 17295611; PMC 1798440