|
1 kits(10 ka panaksan)
| Gidaghanon: | |
|---|---|
▎ NAD＋ Istruktura
Tinubdan: PubChem |
Pagkasunodsunod: N/A Pormula sa Molekular: C 21H 27N 7O 14P2 Molekular nga Timbang: 663.4 g/mol Numero sa CAS: 53-84-9 PubChem CID: 5892 Kasingkahulugan: nadide；coenzyme I；beta-NAD；Codehydrogenase I |
▎ NAD＋ Panukiduki
Unsa ang NAD+?
Ang NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) usa ka hinungdanon nga coenzyme nga kaylap nga naa sa buhing mga organismo. Naporma kini pinaagi sa koneksyon sa adenosine ribonucleotide ug nicotinamide ribonucleotide pinaagi sa usa ka grupo sa phosphate. Ingon usa ka kinauyokan nga coenzyme sa redox nga mga reaksyon, ang NAD + adunay hinungdanon nga papel sa metabolismo sa cellular. Mahimo kini nga magbag-o tali sa oxidized state (NAD +) ug sa pagkunhod sa estado (NADH), nga nag-apil sa mga proseso sa metabolismo sa enerhiya sama sa glycolysis, siklo sa citric acid, ug oxidative phosphorylation, nga nagtabang sa mga selyula nga mabag-o ang pagkaon sa enerhiya (ATP). Dugang pa, ang NAD + nagsilbi nga usa ka kinahanglanon nga cofactor alang sa lainlaing mga enzyme (sama sa PARP ug Sirtuins), nga nag-apil sa mga proseso nga may kalabotan sa pag-ayo sa DNA, pagsenyas sa cell, ug anti-aging.
Unsa ang background sa panukiduki sa NAD +?
Mahinungdanon nga Cofactor sa Daghang Reaksyon:
Ang NAD+ usa ka hinungdanon nga cofactor sa daghang mga reaksyon sa redox (Shats I, 2020). Sa mga selyula, nalambigit kini sa daghang mga proseso sa cellular sama sa metabolismo sa enerhiya, kalig-on sa genomic, ug pagtubag sa imyunidad. Pananglitan, sa metabolismo sa enerhiya, ang NAD+ naglihok isip usa ka electron carrier sa mga proseso sama sa glycolysis ug ang tricarboxylic acid cycle, nga nag-apil sa redox nga mga reaksyon aron mabag-o ang kemikal nga enerhiya sa mga sustansya sama sa glucose ngadto sa usa ka porma sa enerhiya nga magamit sa mga selula.
Interaksyon sa Daghang Enzyme:
Ang NAD+ nakig-interact usab sa daghang mga enzyme, sama sa DNA repair enzyme poly-(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP), ang protein deacylase SIRTUINS, ug ang cyclic ADP ribose enzyme CD38. Kini nga mga enzyme nag-regulate sa mga proseso sa cellular, sama sa pag-ayo sa DNA, ekspresyon sa gene, ug regulasyon sa siklo sa selula, pinaagi sa pagkonsumo sa NAD+.
Unsa ang mekanismo sa paglihok sa NAD+?
Ingon usa ka Coenzyme sa Redox Reactions
Pagmentinar sa Cellular Redox Homeostasis:
Ang 'NAD' kasagarang nagtumong sa kemikal nga backbone sa nicotinamide adenine dinucleotide, samtang ang 'NAD+' ug 'NADH' nagtumong sa mga na-oxidize ug naminusan nga mga porma niini, matag usa. Ang NAD+ adunay hinungdanong papel sa pagkontrolar sa daghang biochemical nga proseso, ug ang NAD+/NADH ratio hinungdanon sa pagmintinar sa cellular redox homeostasis [1] . Ang balanse sa intracellular redox kinahanglanon para sa normal nga mga function sa cellular, lakip ang metabolismo sa enerhiya, depensa sa antioxidant, ug uban pa. Ang NAD+ naglihok isip usa ka electron acceptor o donor sa redox nga mga reaksyon, nga nag-apil sa intracellular energy production process, sama sa tricarboxylic acid cycle ug oxidative phosphorylation.
Pag-regulate sa Metabolismo sa Enerhiya:
Ang NAD+ nalangkit sa daghang yawe nga proseso sa metabolismo sa enerhiya. Pananglitan, sa glycolysis ug sa tricarboxylic acid cycle, ang NAD+ modawat ug hydrogen atoms ug makabig ngadto sa NADH. Ang NADH dayon nagbalhin sa mga electron ngadto sa oksiheno pinaagi sa electron transport chain sa sulod nga mitochondrial membrane aron makahimo og ATP. Ang regulasyon sa kini nga metabolismo sa enerhiya hinungdanon alang sa pagpadayon ug paglihok sa mga selyula, labi na sa mga tisyu nga adunay taas nga panginahanglanon sa enerhiya sama sa kasingkasing ug utok [1].
Pag-apil sa Enzymatic Reactions
Ang Papel nga adunay Poly(ADP-ribose) Polymerase 1 (PARP1):
Ang NAD+ naglihok isip usa ka sensing o konsumo nga enzyme para sa PARP1 ug nalambigit sa daghang importanteng proseso. Ang PARP1 adunay importante nga papel sa pag-ayo sa kadaot sa DNA. Kung ang mga selyula nag-antus sa kadaot sa DNA, ang PARP1 gi-aktibo ug gigamit ang NAD + aron ma-synthesize ang poly ADP-ribose (PAR) nga mga kadena, nga unya gilakip sa mga protina, sa ingon nagpasiugda sa proseso sa pag-ayo sa DNA. Bisan pa, ang sobra nga pagpaaktibo sa PARP1 mag-ut-ot sa usa ka dako nga kantidad sa NAD +, nga mosangpot sa pagkunhod sa intracellular NAD + nga lebel, nga sa baylo makaapekto sa metabolismo sa enerhiya ug viability sa mga selula [1, 2].
Ang Papel sa Cyclic ADP-ribose (cADPR) Synthases:
Ang cyclic ADP-ribose synthases sama sa CD38 ug CD157 kay NAD+ usab nga nagaut-ot sa mga enzyme. Kini nga mga enzyme naggamit sa NAD + aron ma-synthesize ang cADPR. Ang cADPR naglihok isip ikaduhang mensahero nga moapil sa calcium signaling, nag-regulate sa intracellular calcium ion concentration, ug sa ingon nakaapekto sa nagkalain-laing cellular functions, sama sa muscle contraction ug neurotransmitter release.
Ang Papel sa Sirtuin Protein Deacetylases:
Ang mga Sirtuin protein deacetylases (SIRTs) nagsalig usab sa NAD + aron molihok. Ang mga SIRT nag-regulate sa ekspresyon sa gene, cellular metabolism, ug mga tubag sa stress pinaagi sa pag-cataly sa deacetylation sa mga protina. Sa taas nga lebel sa NAD +, ang kalihokan sa mga SIRT gipauswag, nga nagpasiugda sa kahimsog ug pagkaluwas sa mga selyula. Pananglitan, ubos sa mga kondisyon sama sa pagdili sa kaloriya, ang intracellular NAD + nga lebel nagdugang, pagpaaktibo sa mga SIRT, sa ingon nagpalugway sa kinabuhi ug nagpauswag sa metabolikong kahimsog [2].
Ang Papel sa Axonal Degeneration
Ang Interaksyon tali sa NMNAT2 ug SARM1:
Atol sa proseso sa axonal degeneration, ang NAD + synthase NMNAT2 ug ang pro-degeneration factor SARM1 adunay hinungdanon nga papel. Ang NMNAT2 usa ka axonal survival factor, samtang ang SARM1 adunay NADase ug may kalabutan nga mga kalihokan ug usa ka pro-degeneration factor. Ang interaksyon tali sa duha hinungdanon alang sa pagpadayon sa integridad sa axonal. Sa daghang mga kaso, ang pagkabulok sa axonal gipahinabo sa usa ka sentral nga agianan sa pagsenyas, nga panguna nga gikontrol sa kini nga duha ka yawe nga protina nga adunay kaatbang nga mga epekto. Pananglitan, sa mga sakit nga neurodegenerative sama sa Alzheimer's disease ug Parkinson's disease, ang mga axon madaot sa wala pa mamatay ang neuronal cell body, ug kini nga axonal degeneration komon usab sa axonal lesions sama sa hereditary spastic paraplegia. Niini nga mga sakit, ang pagpaaktibo niini nga agianan sa pagsenyas mahimong mosangpot sa mga pagbag-o sa axonal pathological [3, 4].
Ang NAD + -Mediated Self-Inhibition Mechanism sa SARM1:
Nakaplagan sa mga pagtuon nga ang NAD+ usa ka wala damhang ligand alang sa armadillo/heat repeat motifs (ARM) domain sa SARM1. Ang pagbugkos sa NAD + sa ARM domain nagpugong sa NADase nga kalihokan sa Toll/interleukin-1 receptor (TIR) nga domain sa SARM1 pinaagi sa domain interface. Ang pagsamok sa NAD + binding site o ang interaksiyon sa ARM-TIR mosangpot sa constitutive activation sa SARM1, nga moresulta sa axonal degeneration. Gipakita niini nga ang NAD + nagpataliwala sa pagpugong sa kaugalingon sa kini nga pro-neurodegenerative nga protina [5].
Ang Papel sa mga Sakit sa Cardiovascular
Pagpanalipod sa Cardiovascular Health:
Ang NAD+ adunay proteksiyon nga epekto sa mga sakit sa cardiovascular. Pananglitan, ang NAD+ makapanalipod sa kasingkasing gikan sa mga sakit sama sa metabolic syndrome, pagkapakyas sa kasingkasing, kadaot sa ischemia-reperfusion, arrhythmia, ug hypertension. Ang mekanismo sa pagpanalipod niini mahimong maglakip sa daghang mga aspeto sama sa pag-regulate sa metabolismo sa enerhiya, pagmintinar sa balanse sa redox, ug pagpugong sa pagtubag sa panghubag. Uban sa pagkatigulang o ubos sa tensiyon, ang intracellular NAD + nga lebel mikunhod, nga mosangpot sa mga pagbag-o sa metaboliko nga kahimtang ug nagdugang sa pagkadaling mataptan sa mga sakit. Busa, ang pagpadayon sa lebel sa NAD + sa kasingkasing o pagkunhod sa pagkawala niini hinungdanon alang sa kahimsog sa cardiovascular [1].
Ang Papel sa Tuberculosis
Ang Epekto sa Mycobacterium tuberculosis (Mtb):
Sa Mycobacterium tuberculosis (Mtb), ang pathogen sa tuberculosis, ang terminal enzyme sa NAD synthesis, NAD synthetase (NadE), ug ang terminal enzyme sa NADP biosynthesis, NAD kinase (PpnK), adunay lainlaing metabolic ug microbiological nga epekto. Ang pagkadili aktibo sa NadE nagdala ngadto sa usa ka parallel nga pagkunhod sa NAD ug NADP pools ug usa ka pagkunhod sa viability sa Mtb, samtang ang inactivation sa PpnK pinili nga moubos sa NADP pool apan mohunong lamang sa pagtubo. Ang pagkadili aktibo sa matag enzyme giubanan sa mga pagbag-o sa metaboliko nga piho sa apektadong enzyme ug ang may kalabutan nga microbiological phenotype. Ang Bacteriostatic nga lebel sa NAD depletion mahimong hinungdan sa usa ka compensatory remodeling sa NAD-dependent metabolic pathways nga dili makaapekto sa NADH/NAD ratio, samtang ang bactericidal nga lebel sa NAD depletion mahimong makabalda sa NADH/NAD ratio ug makapugong sa oxygen respiration. Kini nga mga nahibal-an nagpadayag kaniadto nga wala mailhi nga physiological specificities nga may kalabutan sa panginahanglan sa duha ka ebolusyonaryong ubiquitous cofactors, nga nagsugyot nga ang NAD biosynthesis inhibitors kinahanglan unahon sa pagpalambo sa anti-tuberculosis nga mga tambal [6].
Ang Papel sa Pagtigulang ug mga Sakit
Pagkunhod sa Cellular NAD Levels nga May Kalabutan sa Pagtigulang:
Uban sa pagkatigulang, ang intracellular NAD + nga lebel anam-anam nga mikunhod. Kini nga pagkunhod sa lebel sa NAD + adunay kalabotan sa pagbag-o sa kahimtang sa metaboliko sa pagkatigulang nga mga selyula ug mahimo’g madugangan ang pagkadaling makuha sa mga sakit. Daghang mga kondisyon sa pathological, lakip ang mga sakit sa cardiovascular, sobra nga katambok, mga sakit sa neurodegenerative, kanser, ug pagkatigulang, adunay kalabotan sa direkta o dili direkta nga pagkadaot sa intracellular NAD + nga lebel [2, 7].
Ang Relasyon tali sa NAD + Biosynthesis ug Pagkonsumo sa mga Enzyme ug Sakit:
Ang NAD+ biosynthesis ug pagkonsumo sa mga enzyme nalangkit sa daghang yawe nga biological pathways, nga nakaapekto sa gene transcription, cell signaling, ug cell cycle regulation. Busa, daghang mga sakit ang nalangkit sa abnormal nga mga gimbuhaton niini nga mga enzyme. Pananglitan, sa mga sakit nga neurodegenerative, ang mga mekanismo nga nagsalig sa NAD + naglakip sa mga protina sama sa WLDs, NMNAT2, ug SARM1, nga nagpaila nga ang mga sakit nga neurodegenerative adunay kalabotan sa NAD + ug metabolismo sa enerhiya [4]
Tinubdan:PubMed [7]
Unsa ang mga natad sa aplikasyon sa NAD +?
Aplikasyon sa mga Sakit sa Cardiovascular
Panalipod nga Epekto:
Ang NAD+ adunay hinungdanon nga papel sa mga sakit sa cardiovascular, ug kini makapanalipod sa kasingkasing gikan sa lainlaing mga sakit. Pananglitan, ang NAD+ makapanalipod sa kasingkasing gikan sa mga sakit sama sa metabolic syndrome, pagkapakyas sa kasingkasing, kadaot sa ischemia-reperfusion, arrhythmia, ug hypertension [1] . Kini tungod kay ang NAD + naglihok isip usa ka sensing o konsumo nga enzyme alang sa mga enzyme sama sa poly(ADP-ribose) polymerase 1 (PARP1), cyclic ADP-ribose (cADPR) synthases (CD38 ug CD157), ug sirtuin protein deacetylases (Sirtuins, SIRTs), ug nalambigit sa daghang mga proseso sa cardiovascular nga mga sakit.
Pagmentinar sa Balanse sa Redox:
Ang NAD + / NADH ratio hinungdanon alang sa pagpadayon sa redox homeostasis sa mga selula ug pag-regulate sa metabolismo sa enerhiya [1] . Busa, ang pagpadayon sa lebel sa NAD + sa kasingkasing o pagkunhod sa pagkawala niini hinungdanon alang sa kahimsog sa cardiovascular.
Aplikasyon sa Anti-pagkatigulang
Pagpalugway sa Kinabuhi:
Ang mga hinungdan sa pagkatigulang sa molekula ug mga interbensyon sa taas nga kinabuhi nakasaksi sa pagdagsang sa miaging dekada. Ang Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) ug ang mga nag-una niini, sama sa nicotinamide riboside, nicotinamide mononucleotide, nicotinamide, ug nicotinic acid, nakadani sa interes isip potensyal nga makapaikag nga mga molekula sa paggamit sa gagmay nga mga molekula isip potensyal nga geroprotectors ug/o pharmacogenomics. Gipakita niini nga mga compound nga mahimo nilang mapaayo ang mga kondisyon nga may kalabutan sa pagkatigulang pagkahuman sa suplemento ug mahimo’g mapugngan ang pagkamatay sa mga modelo nga organismo [8].
Pag-impluwensya sa Regulasyon sa Kinabuhi:
Sa modelo nga mga organismo sama sa yeast, gipakita sa mga pagtuon nga ang NAD precursors adunay hinungdanon nga papel sa pagkatigulang ug taas nga kinabuhi. Pinaagi sa pagtuon sa chronological lifespan (CLS) ug replicative lifespan (RLS) sa yeast, mas masabtan nato ang mekanismo sa NAD metabolism ug ang regulatory role niini sa pagtigulang ug longevity [8].
Potensyal nga mga Aplikasyon sa Pagtambal sa Tuberculosis
Target sa droga:
Ang inactivation sa terminal enzyme sa NAD synthesis, NAD synthetase (NadE), sa Mycobacterium tuberculosis (Mtb) modala ngadto sa usa ka parallel nga pagkunhod sa NAD ug NADP pools ug usa ka pagkunhod sa viability sa Mtb, samtang ang inactivation sa terminal enzyme sa NADP biosynthesis, NAD NADP kinase (Ppntes lamang ang mohunong sa pagtubo), ang NAD nga paghunong sa pagtubo sa NADP (Ppntes lamang), 2023). Kini nagpakita nga ang NAD synthesis inhibitors adunay prayoridad sa pagpalambo sa anti-tuberculosis nga mga tambal, tungod kay ang kakulangan sa NAD kay bactericidal, samtang ang NADP deficiency kay bacteriostatic.
Metabolic Changes ug Microbial Phenotypes:
Ang pagkadili aktibo sa matag enzyme giubanan sa mga pagbag-o sa metaboliko nga espesipiko sa apektadong enzyme ug ang may kalabutan nga microbial phenotype. Ang bacteriostatic nga lebel sa NAD depletion hinungdan sa usa ka compensatory remodeling sa NAD-dependent metabolic pathways nga walay epekto sa NADH / NAD ratio, samtang ang bactericidal nga lebel sa NAD depletion mosangpot sa pagkabalda sa NADH / NAD ratio ug ang pagdili sa oxygen respiration [6].
Ang Papel sa Cellular Metabolism
Daghang Importante nga Kalihokan:
Ang NAD(H) ug NADP(H) tradisyonal nga giisip nga mga cofactor nga nalangkit sa dili maihap nga redox reactions, lakip ang electron transfer sa mitochondria. Bisan pa, ang mga metabolite sa agianan sa NAD adunay daghang uban pang hinungdanon nga mga gimbuhaton, lakip ang mga tahas sa mga agianan sa pagsenyas, mga pagbag-o sa post-translational, pagbag-o sa epigenetic, ug pag-regulate sa kalig-on ug paglihok sa RNA pinaagi sa NAD capping sa RNA [9].
Dinamikong Proseso sa Metabolismo:
Ang dili-oxidative nga mga reaksyon sa katapusan nagdala ngadto sa net catabolism niini nga mga nucleotides, nga nagpakita nga ang NAD metabolismo usa ka hilabihan ka dinamikong proseso. Sa tinuud, ang bag-ong mga pagtuon tin-aw nga nagpakita nga sa pipila nga mga tisyu, ang katunga sa kinabuhi sa NAD mga pipila ka minuto [9].
Ang Papel sa Cell Biology
Extracellular NAD Metabolism:
Ang Extracellular NAD usa ka yawe nga molekula sa pagsenyas sa ilawom sa lainlaing mga kondisyon sa physiological ug pathological. Direkta kini nga molihok pinaagi sa pagpaaktibo sa piho nga purinergic receptor o dili direkta ingon usa ka substrate alang sa mga exonucleases (sama sa CD73, nucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase 1, CD38 ug ang paralog CD157 niini, ug ecto-ADP-ribosyltransferases). Kini nga mga enzyme nagtino sa pagkaanaa sa extracellular NAD pinaagi sa hydrolyzing NAD, sa ingon nag-regulate sa direkta nga epekto sa pagsenyas niini (Gasparrini M, 2021). Dugang pa, makahimo sila og mas gagmay nga mga molekula sa pagsenyas gikan sa NAD, sama sa immunomodulator adenosine, o gamiton ang NAD sa ADP-ribosylate sa nagkalain-laing mga extracellular nga protina ug mga receptor sa lamad, nga adunay dakong epekto sa pagpugong sa immune, pagtubag sa panghubag, tumorigenesis, ug uban pang mga sakit. Ang extracellular nga palibot adunay usab nicotinamide phosphoribosyltransferase ug nicotinic acid phosphoribosyltransferase, nga nag-catalyze sa mga hinungdan nga reaksyon sa NAD salvage pathway intracellularly. Ang mga extracellular nga porma niini nga mga enzyme naglihok isip mga cytokine nga adunay pro-inflammatory functions [10].
Sa konklusyon, ang NAD + nahimong usa ka yawe nga molekula nga nagkonektar sa kahimsog ug sakit pinaagi sa pag-regulate sa metabolismo sa enerhiya, paglangan sa pagkatigulang, pag-regulate sa resistensya, ug paghatag proteksyon sa daghang mga sistema. Ang pagdugang sa mga nag-una niini makapauswag sa function sa mitochondrial ug makapahinay sa pag-uswag sa mga sakit nga metaboliko ug neurodegenerative. Nagpakita kini og potensyal sa natad sa pagpanalipod sa cardiovascular, anti-infection, ug anti-aging, nga naghatag og mga bag-ong terapyutik nga mga target alang sa mga sakit nga may kalabutan sa pagkatigulang.
Mahitungod sa Awtor
Ang nahisgotan nga mga materyales tanan gisiksik, gi-edit ug gihugpong sa Cocer Peptides.
Awtor sa Scientific Journal
Si Jiang YF usa ka tigdukiduki nga kauban sa daghang mga prestihiyosong institusyon, lakip ang Peking University, Lanzhou Jiaotong University, National and Local Joint Engineering Research Center for Technology and Applications, Beijing Engineering and Technology Research Center para sa Food Additives, Chinese Academy of Sciences, University of Science and Technology of (CAS), Beijing Technology and Business University, ug Medical University. Ang iyang panukiduki naglangkob sa usa ka halapad nga mga disiplina, lakip ang chemistry, patolohiya, engineering, oncology, ug acoustics. Ang iyang trabaho nagpakita sa usa ka multidisciplinary nga pamaagi, nga naghiusa sa mga pag-uswag sa siyensya ug teknolohiya sa kini nga mga natad. Jiang YF gilista sa pakisayran sa citation [5].
