NADとNADPの大きな違いは、NADはリン酸基が2つであるのに対し、NADPはリン酸基が3つであることです。

ATPは最も重要な分子であり、細胞の普遍的なエネルギー通貨である。さらに、NADとNADP分子は、細胞の代謝に関与するよく知られた補因子または補酵素であり、シグナル伝達要素として代謝変換に重要な役割を果たす。NADとNADPは、アデニン塩基とニコチンアミド塩基の両方を含むピリジンヌクレオチドである。NADとNADPは関連性があるが、本稿で述べるようにいくつかの相違点が見られる。構造的には、NADPはNADよりもリン酸基が1つ多い。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. NADとは 3. NADPとは 4. NADとNADPの類似点 5. 横並びの比較-NADとNADPの表形式 6. まとめ

北米(nad)は何ですか？

ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD）は、すべての生体細胞において最も重要な補酵素の一つである。構造的には、図01に示すように、リン酸基でつながった2つのヌクレオチドを含んでいる。一方のヌクレオチドはアデニン基を持ち、もう一方はニコチンアミドを含む。NADの生合成には2つの経路が知られている。第一原理計算による経路では、アスパラギン酸とジヒドロキシアセトンリン酸またはトリプトファンからNAD+が合成される。一方、修復経路は、分解産物であるニコチン酸とニコチンアミドを用いてNAD+を生成する。 代謝におけるNADの役割は、ADPリボシル化におけるADPリボース画分の供与体、酸化還元反応における補酵素、セカンドメッセンジャー分子サイクリックADPリボースの前駆体、細菌のDNAリガーゼの基質として働くことである。

図01：NAD

また、酸化還元反応では、NADは還元状態のNADPと酸化状態のNAD+に変換される。また、NADはNADPに比べて相対分子量が小さい。最も重要なことは、NADPに存在する第3のリン酸基をNADが持っていないことである。

nadp(nadp)は何ですか？

NADPは、生体内のもう一つの重要な補酵素で、主に同化作用に関与している。NADPは、酸化型と還元型の両方で存在する。また、NADPの合成は、NADK（NADキナーゼ）によってNADがリン酸化されることで実現される。

図02：NADP

動物では、細胞の酸化的防御システムと還元的合成に重要な分子である。NADPH分子は、酸化的損傷やその他の解毒反応に対する抵抗力に不可欠な還元的等価物のプールを維持する重要な役割を果たす。NADPHシステムは、体内の病原体の破壊に不可欠なフリーラジカルを免疫細胞で発生させる。また、NADP分子は、動物細胞において脂肪やコレステロールの合成、脂肪酸の伸長などの代謝経路に関与している。

植物などの光合成生物では、光合成の光反応における電子鎖の最終段階でNADPHの合成が行われる。このNADPはカルビンサイクルで還元的な役割を果たし、植物体から二酸化炭素を吸収する。

北米(nad)とnadp(nadp)の共通点

• NADとNADPは2つの共酵素です。
• 細胞の新陳代謝に関与している。
• しかも、どちらも電子キャリアです。
• さらに、酸化と還元の両方を行うことができるため、細胞の酸化還元反応に関与している。
• どちらも2つのヌクレオチドがリン酸基で結合したものである。

北米(nad)とnadp(nadp)の違い

NADとNADPは相対する補酵素で、NADは生細胞の補酵素であり、主に細胞呼吸の酸化還元反応に関与している。一方、NADPも重要な補酵素のひとつで、主に同化作用の酸化還元反応に関与している。これが、NADとNADPの決定的な違いなんですね。

また、NADPはNAD分子にはないリン酸基を余分に持っている。したがって、NADとNADPの間にも有意な差がある。さらに、NADはアミノ酸の「ab initio」経路でも、ニコチンアミドをNADにリサイクルする救済経路でも生成することができる。一方、NADPの生合成には、NADのリン酸化を触媒するNADキナーゼが必要である。したがって、これもNADとNADPの違いと考えることができます。

NADとNADPの違いについては、以下のインフォグラフィックに詳しくまとめています。

概要 - 北米(nad) vs. nadp(nadp)

NADとNADPは、生体の細胞内で最も重要な補酵素の一つです。酸化還元反応（酸化と還元を繰り返す反応）に関与している。NADの酸化型がNAD+、NADPの酸化型がNADP+である。一方、NADの還元型はNADP、NADPHの還元型はNADPHであり、どちらも2つのヌクレオチドが結合したものである。しかし、NADとは対照的に、NADPはさらにリン酸基を持つ。そこで、今回はNADとNADPの違いについてまとめてみました。

引用

1 「ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸」『ウィキペディア』（ウィキメディア財団）、2019年6月3日、こちらで閲覧可能。"ニコチンアミド・アデニン・ジヌクレオチド"Chemistry Explained, available here.2 "Nicotinamide adenine dinucleotide"（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）。Chemistry Explained（化学の説明）。