никотинамидадениндинуклеотид
-
Структура и функции NAD
- NAD является коферментом, участвующим в метаболизме.
- Состоит из двух нуклеотидов: аденинового и никотинамидного.
- Существует в двух формах: окисленной (NAD+) и восстановленной (NADH).
- Участвует в окислительно-восстановительных реакциях, перенося электроны.
- Используется в посттрансляционных модификациях белков.
-
Синтез и восстановление NAD
- Синтезируется из триптофана или аспарагиновой кислоты.
- Может быть восстановлен из никотинамида.
- NADP также участвует в анаболическом метаболизме.
-
Физические и химические свойства
- Состоит из двух нуклеозидов, соединенных пирофосфатом.
- Принимает или отдает эквивалент H-.
- Легко обратим между формами NAD+ и NADH.
- Поглощает ультрафиолетовое излучение, что используется в ферментативных анализах.
-
Концентрация и состояние в клетках
- В печени крысы общее количество NAD+ и NADH составляет 1 мкмоль/г.
- В цитозоле клеток концентрация NAD+ около 0,3 мм, в митохондриях 40-70% от общего количества.
- Соотношение NAD+/NADH важно для окислительно-восстановительного состояния клетки.
-
Биосинтез NAD
- Синтезируется из аминокислот или путем восстановления никотинамида.
- В печени синтез происходит из триптофана, в почках и макрофагах из никотиновой кислоты.
- NAD+ киназа фосфорилирует NAD+, превращая его в NADP+.
-
Пути спасения NAD
- Основной источник NAD+ у млекопитающих — восстановительный путь.
- Никотинамидфосфорибозилтрансфераза продуцирует никотинамидмононуклеотид, предшественник NAD+.
- Никотиновая кислота, никотинамид и никотинамидрибозид используются в метаболических процессах.
-
Функции NAD+
- Кофермент в окислительно-восстановительных реакциях
- Донор фрагментов АДФ-рибозы
- Предшественник циклической АДФ-рибозы
- Субстрат для бактериальных ДНК-лигаз и сиртуинов
-
Оксидоредуктазное связывание NAD+
- Перенос электронов от одной молекулы к другой
- Ферменты, связывающие NAD+/NADH, имеют различные суперсемейства
- Складка Россмана как структурный мотив
-
Роль в окислительно-восстановительном метаболизме
- Окисление глюкозы и жирных кислот для высвобождения энергии
- Перенос электронов в митохондрии для окислительного фосфорилирования
- NADH используется в анаболических реакциях
-
Роли, не связанные с окислением-восстановлением
- АДФ-рибозилирование белков и РНК
- Образование циклической АДФ-рибозы для передачи сигналов
- Деацетилирование белков сиртуинами
- Бактериальные ДНК-лигазы для соединения концов ДНК
-
Внеклеточное действие NAD+
- Поглощение внеклеточного NAD+ клетками
- Всасывание никотинамида и никотинамидрибозида из кишечника
- Роль в регуляции межбелковых взаимодействий и старении
-
Внеклеточная сигнальная роль NAD+
- NAD+ высвобождается из различных клеток и участвует в межклеточной коммуникации.
- У растений NAD+ индуцирует устойчивость к патогенам.
- Необходимы дальнейшие исследования для понимания механизмов его действия.
-
Клиническое значение NAD+
- Ферменты, использующие NAD+, важны в фармакологии и лечении заболеваний.
- NAD+ является мишенью для лекарств, таких как изониазид.
- NAD+ может быть использован для терапии нейродегенеративных заболеваний.
-
История открытия NAD+
- Кофермент NAD+ был открыт в 1906 году.
- В 1930-х годах были идентифицированы витаминные предшественники NAD+.
- В 1940-х годах были открыты ферменты биосинтеза NAD+.
- В 2000-х годах были обнаружены NAD+-зависимые протеиндеацетилазы (сиртуины).
-
Современные исследования NAD+
- В 2018 году создана компания Napa Therapeutics для разработки лекарств на основе NAD+.
- Исследования продолжаются для понимания механизмов действия NAD+ и его роли в здоровье человека.