Un dinucléotide est un type de molécule présent dans les organismes vivants et se compose de deux nucléotides liés entre eux. Les nucléotides simples sont les sous-unités qui forment l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’acide ribonucléique (ARN), des molécules qui contiennent l’information génétique d’un organisme. Certains types de dinucléotides, comme le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+), jouent un rôle important dans le métabolisme.
Chimiquement, un nucléotide est constitué de plusieurs composants. Il doit contenir un composant moléculaire appelé base azotée, ainsi qu’un sucre contenant cinq atomes de carbone. Ces deux composants ensemble sont appelés un nucléoside. Le nucléotide doit également contenir un groupe phosphate, qui est un assemblage d’atomes de phosphore et d’oxygène.
Les deux nucléotides qui composent un dinucléotide peuvent être liés ensemble dans différentes configurations. Une partie du composant sucre sur un nucléotide peut se lier au groupe phosphate sur le deuxième nucléotide. Alternativement, il est possible que les groupes phosphate des deux nucléotides se lient entre eux. NAD+ est formé de cette dernière manière.
Le NAD+ est un dinucléotide important car il agit comme coenzyme dans les réactions métaboliques. Les coenzymes se lient aux protéines et leur permettent de fonctionner correctement en catalysant des réactions chimiques. Le rôle principal du NAD+ est de transférer des électrons d’un composé à un autre.
Comme les autres dinucléotides, NAD+ se compose de deux structures nucléotidiques. Un nucléotide contient une base azotée appelée adénine, qui se trouve également dans l’ADN et l’ARN. La base azotée de l’autre nucléotide est le nicotinamide, également connu sous le nom de niacine, une vitamine B.
Dans les réactions métaboliques, le NAD+ accepte les électrons d’autres composés chimiques. Lorsque cela se produit, la molécule NAD+ est réduite, ou perd sa charge positive, en gagnant l’électron chargé négativement. Le composé modifié est appelé NADH. Le NADH peut alors apporter un électron à d’autres composés, agissant comme un agent réducteur. Lorsqu’il donne un électron, il s’oxyde et redevient NAD+.
Étant donné que le NADH peut facilement se transformer en NAD+, et vice versa, les deux composés existent dans un rapport équilibré dans ces réactions d’oxydation et de réduction, ou redox. Ils peuvent transporter des électrons sans être consommés ou modifiés de façon permanente au cours du processus. Il est cependant possible que le dinucléotide NAD+ soit consommé dans d’autres types de réactions non métaboliques. Dans son rôle de modification des protéines, par exemple, le NAD+ est consommé. Cette consommation nécessite la synthèse de nouveau NAD+ et l’apport de composants du NAD+ sous forme de niacine, ou vitamine B3.