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1 kit (10 fiale)
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▎ NAD＋ Struttura
Fonte: PubChem |
Sequenza: N/A Formula Molecular: C 21H 27N 7O 14P2 Pesu Molecular: 663,4 g/mol Numero CAS: 53-84-9 PubChem CID: 5892 Sinonimi: nadide；coenzima I；beta-NAD；Codehydrogenase I |
▎ NAD＋ Ricerca
Cosa hè NAD +?
NAD + (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) hè un coenzima cruciale largamente presente in l'organi viventi. Hè furmatu da a cunnessione di adenosina ribonucleotide è nicotinamide ribonucleotide attraversu un gruppu fosfatatu. Cum'è un coenzima core in reazzioni redox, NAD + ghjoca un rolu impurtante in u metabolismu cellulare. Puderà cunvertisce trà u statu oxidatu (NAD +) è u statu ridutta (NADH), participendu à i prucessi di u metabolismu energeticu cum'è a glicolisi, u ciculu di l'acidu citricu è a fosforilazione oxidativa, aiutendu e cellule cunvertisce l'alimentu in energia (ATP). Inoltre, NAD + serve cum'è un cofactor necessariu per diversi enzimi (cum'è PARP è Sirtuins), participendu à prucessi ligati à a riparazione di l'ADN, a signalazione cellulare è l'anti-aging.
Chì ghjè u fondu di ricerca di NAD +?
Cofattore essenziale in reazioni multiple:
NAD+ hè un cofattore essenziale in parechje reazioni redox (Shats I, 2020). In i celluli, hè implicatu in parechji prucessi cellulari cum'è u metabolismu energeticu, a stabilità genomica è a risposta immune. Per esempiu, in u metabolismu energeticu, NAD + agisce cum'è un trasportatore di elettroni in prucessi cum'è glicolisi è u ciculu di l'acidu tricarboxylic, participendu à reazzioni redox per cunvertisce l'energia chimica in nutrienti cum'è glucose in una forma d'energia chì e cellule ponu utilizà.
Interazione cù enzimi multipli:
NAD + interagisce ancu cù parechje enzimi, cum'è l'enzima di riparazione di DNA poly-(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP), a proteina deacylase SIRTUINS, è l'enzima ciclicu ADP ribose CD38. Queste enzimi regulanu i prucessi cellulari, cum'è a riparazione di l'ADN, l'espressione genica è a regulazione di u ciculu cellulare, cunsumendu NAD +.
Chì ghjè u mecanismu d'azzione di NAD+?
Cum'è un coenzima in reazioni Redox
Mantene l'omeostasi Redox cellulare:
'NAD' si riferisce generalmente à a spina chimica di nicotinamide adenine dinucleotide, mentri 'NAD+' è 'NADH' si riferiscenu à e so forme ossidate è ridutte, rispettivamente. NAD + ghjoca un rolu chjave in u cuntrollu di parechji prucessi biochimichi, è a ratio NAD + / NADH hè cruciale per mantene l'omeostasi redox cellulare [1] . L'equilibriu redox intracellulare hè essenziale per e funzioni cellulari normali, cumpresu u metabolismu energeticu, a difesa antioxidante, etc. NAD + agisce cum'è un accettore d'elettroni o donatore in reazzioni redox, participendu à u prucessu di produzzione d'energia intracellulare, cum'è u ciculu di l'acidu tricarboxylic è a fosforilazione oxidativa.
Regulamentu di u metabolismu energeticu:
NAD + hè implicatu in parechji prucessi chjave di u metabolismu energeticu. Per esempiu, in glicolisi è u ciculu di l'acidu tricarboxylic, NAD + accetta l'atomi di l'idrogenu è hè cunvertitu in NADH. NADH poi trasferisce l'elettroni à l'ossigenu attraversu a catena di trasportu di l'elettroni nantu à a membrana mitocondriale interna per pruduce ATP. A regulazione di stu metabolismu energeticu hè essenziale per a sopravvivenza è a funzione di e cellule, in particulare in i tessuti cù una alta dumanda di energia, cum'è u core è u cervellu [1].
Participà à e Reazioni Enzimatici
U Role cù Poly (ADP-ribose) Polymerase 1 (PARP1):
NAD + agisce cum'è una enzima di sensazione o cunsumu per PARP1 è hè implicatu in parechji prucessi chjave. PARP1 ghjoca un rolu impurtante in a riparazione di danni à l'ADN. Quandu e cellule soffrenu danni à l'ADN, PARP1 hè attivatu è usa NAD + per sintetizà catene di poli ADP-ribose (PAR), chì sò dopu attaccati à e proteine, prumove cusì u prucessu di riparazione di l'ADN. Tuttavia, l'attivazione eccessiva di PARP1 cunsumerà una grande quantità di NAD +, purtendu à una diminuzione di i livelli intracellulari di NAD +, chì à u turnu affetta u metabolismu energeticu è a viabilità di e cellule [1, 2].
U Role cù ADP-ribose Ciclica (cADPR) Synthases:
L'ADP-ribose sintasi ciclichi cum'è CD38 è CD157 sò ancu enzimi chì cunsumanu NAD +. Queste enzimi utilizanu NAD + per sintetizà cADPR. cADPR agisce cum'è un secondu messageru per participà à a signalazione di calciu, regulendu a cuncentrazione intracellulare di ioni di calcium, è cusì affettendu diverse funzioni cellulari, cum'è a cuntrazione musculare è a liberazione di neurotrasmettitori.
U rolu cù Sirtuin Protein Deacetylases:
Sirtuin protein deacetylases (SIRT) si basa ancu in NAD + per funziunà. I SIRT regulanu l'espressione genica, u metabolismu cellulare è e risposte di stress catalizendu a deacetilazione di e proteine. À livelli elevati di NAD +, l'attività di i SIRT hè rinfurzata, prumove a salute è a sopravvivenza di e cellule. Per esempiu, in cundizioni cum'è a restrizione calorica, u livellu intracellulare di NAD + aumenta, attivendu i SIRT, allargendu cusì a vita è migliurà a salute metabolica [2].
U rolu in a degenerazione assonale
L'interazione trà NMNAT2 è SARM1:
Durante u prucessu di degenerazione assonale, a NAD + sintasi NMNAT2 è u fattore pro-degenerazione SARM1 ghjucanu un rolu cruciale. NMNAT2 hè un fattore di sopravvivenza assonale, mentre chì SARM1 hà NADase è attività correlate è hè un fattore pro-degenerazione. L'interazzione trà i dui hè essenziale per mantene l'integrità assonale. In parechji casi, a degenerazione assonale hè causata da una via di signalazione cintrali, chì hè principalmente regulata da sti dui proteini chjave cù effetti opposti. Per esempiu, in e malatie neurodegenerative cum'è a malatia di Alzheimer è a malatia di Parkinson, l'assoni degeneranu prima di a morte di i corpi cellulari neuronali, è questa degenerazione assonale hè ancu cumuni in lesioni assonali cum'è paraplegia spastica ereditaria. In queste malatie, l'attivazione di sta via di signalazione pò purtà à cambiamenti patologichi assonali [3, 4].
U Meccanismu di Auto-Inibizione Mediatu NAD + di SARM1:
I studii anu truvatu chì NAD + hè un ligand inespettatu per u duminiu di armadillo / heat repeat motifs (ARM) di SARM1. U ligame di NAD + à u duminiu ARM impedisce l'attività NADase di u duminiu Toll / interleukin-1 receptor (TIR) di SARM1 attraversu l'interfaccia di duminiu. Disrupting the NAD+ binding site or the ARM-TIR interaction will pur to the constitutive activation of SARM1, resulting in a degeneration axonal. Questu indica chì NAD + media l'auto-inibizione di sta proteina pro-neurodegenerativa [5].
U rolu in e malatie cardiovascular
Prutezzione di a Salute Cardiovascular:
NAD + hà un effettu protettivu in e malatie cardiovascular. Per esempiu, NAD + pò prutege u core da e malatie cum'è u sindromu metabolicu, l'insufficienza cardiaca, a ferita ischemia-reperfusion, l'arritmia è l'ipertensione. U so mecanismu protettivu pò esse implicatu parechji aspetti cum'è a regulazione di u metabolismu energeticu, u mantenimentu di l'equilibriu redox, è l'inhibizione di a risposta inflammatoria. Cù l'anzianu o sottu stress, u nivellu intracellulare di NAD + diminuisce, purtendu à cambiamenti in u statu metabolicu è aumentendu a suscettibilità à e malatie. Dunque, mantene u nivellu NAD + in u core o riduce a so perdita hè cruciale per a salute cardiovascular [1].
U Role in Tuberculosis
L'impattu nantu à Mycobacterium tuberculosis (Mtb):
In Mycobacterium tuberculosis (Mtb), u patogenu di a tuberculosi, l'enzima terminale di a sintesi NAD, NAD sintetasi (NadE), è l'enzima terminale di a biosintesi NADP, NAD kinase (PpnK), anu effetti metabolichi è microbiologichi diffirenti. L'inattivazione di NadE porta à una diminuzione parallela di e piscine NAD è NADP è una diminuzione di a viabilità di Mtb, mentri l'inattivazione di PpnK depletes selectivly the NADP pool, ma solu ferma a crescita. L'inattivazione di ogni enzima hè accumpagnata da cambiamenti metabolichi specifichi à l'enzima affettata è u fenotipu microbiologicu cunnessu. I livelli bacteriostatici di depletion di NAD ponu causà una rimodellazione compensatoria di i camini metabolichi dipendenti da NAD senza affettà u rapportu NADH / NAD, mentre chì i livelli bactericidali di depletion NAD ponu disturbà a ratio NADH / NAD è impediscenu a respirazione di l'ossigenu. Questi risultati rivelanu specificità fisiologiche precedentemente micca ricunnisciute in relazione à a necessità di dui cofattori evolutivamente omnipresenti, chì suggerenu chì l'inibitori di a biosintesi di NAD anu da esse priorità in u sviluppu di droghe anti-tuberculosi [6].
U rolu in l'anzianu è e malatie
Diminuzione di i Livelli di NAD Cellulari Relatati à l'Anzianu:
Cù l'anzianu, u nivellu intracellulare di NAD + diminuisce gradualmente. Questa diminuzione di u nivellu di NAD + hè ligata à u cambiamentu in u statu metabolicu di e cellule anziane è pò aumentà a suscettibilità à e malatie. Parechje cundizioni patologiche, cumprese e malatie cardiovascular, l'obesità, e malatie neurodegenerative, u cancru è l'anzianu, sò ligati à l'impedimentu direttu o indirettu di i livelli intracellulari NAD + [2, 7].
A relazione trà a biosintesi di NAD + è l'enzimi di cunsumu è e malatie:
A biosintesi di NAD + è l'enzimi cunsumatori sò implicati in parechje vie biologiche chjave, chì affettanu a trascrizione di geni, a signalazione cellulare è a regulazione di u ciculu cellulare. Dunque, assai malatie sò ligati à e funzioni anormali di sti enzimi. Per esempiu, in e malatie neurodegenerative, i meccanismi dipendenti da NAD + implicanu proteine cum'è WLD, NMNAT2 è SARM1, chì indicanu chì e malatie neurodegenerative sò intrinsecamente ligati à NAD + è u metabolismu energeticu [4]
Fonte: PubMed [7]
Chì sò i campi di applicazione di NAD +?
Applicazioni in Malatie Cardiovascular
Effettu protettivu:
NAD + ghjoca un rolu impurtante in e malatie cardiovascular, è pò prutege u core da una varietà di malatie. Per esempiu, NAD + pò prutege u cori da e malatie cum'è u sindromu metabolicu, fallimentu di cori, preghjudiziu ischemia-reperfusion, arritmia è ipertensione [1] . Questu hè perchè NAD + agisce cum'è un enzima di sensazione o cunsumu per enzimi cum'è poly (ADP-ribose) polymerase 1 (PARP1), ADP-ribose ciclica (cADPR) sintasi (CD38 è CD157), è sirtuin protein deacetylases (Sirtuins, SIRTs), è hè implicatu in parechji prucessi chjave di e malatie cardiovascular.
Mantene l'equilibriu Redox:
U rapportu NAD + / NADH hè cruciale per mantene l'omeostasi redox di e cellule è regulendu u metabolismu energeticu [1] . Dunque, mantene u nivellu NAD + in u core o riduce a so perdita hè cruciale per a salute cardiovascular.
Applicazioni in Anti-aging
Allungamentu di a vita:
I causi di l'invechjamentu moleculare è l'intervenzioni di longevità anu vistu una crescita in l'ultima decada. Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) è i so precursori, cum'è nicotinamide riboside, nicotinamide mononucleotide, nicotinamide è l'acidu nicotinic, anu attiratu interessu cum'è molécule potenzialmente interessanti in l'applicazione di molécule chjuche cum'è geroprotettori potenziali è / o farmacogenomica. Questi composti anu dimustratu chì ponu migliurà e cundizioni di l'anziane dopu a supplementazione è ponu impedisce a morte di l'organisimi mudelli [8].
Influenza di u regulamentu di a vita:
In l'organisimi mudelli cum'è u levitu, i studii anu dimustratu chì i precursori NAD ghjucanu un rolu impurtante in l'anziane è a longevità. Per mezu di u studiu di a vita cronologica (CLS) è a vita replicativa (RLS) di u levitu, pudemu capisce megliu u mecanismu di u metabolismu NAD è u so rolu regulatori in l'anzianu è a longevità [8].
Applicazioni Potenziali in u Trattamentu di Tuberculosis
Target di droga:
L'inattivazione di l'enzima terminale di a sintesi di NAD, NAD sintetasi (NadE), in Mycobacterium tuberculosis (Mtb) porta à una diminuzione parallela di i pool di NAD è NADP è una diminuzione di a viabilità di Mtb, mentre chì l'inattivazione di l'enzima terminale di a biosintesi di NADP, NAD chinasi, ferma solu a crescita selettiva di NADP pool (NADP den-chinasi) (Sharma R, 2023). Questu indica chì l'inhibitori di sintesi di NAD anu priurità in u sviluppu di droghe anti-tuberculosi, perchè a carenza di NAD hè bactericida, mentre chì a carenza di NADP hè bacteriostatica.
Cambiamenti Metabolichi è Fenotipi Microbiali:
L'inattivazione di ogni enzima hè accumpagnata da cambiamenti metabolichi specifichi à l'enzima affettata è u fenotipu microbicu assuciatu. I livelli bacteriostatici di deplezione di NAD causanu una rimodellazione compensatoria di e vie metaboliche dipendenti da NAD senza affettà u rapportu NADH / NAD, mentre chì i livelli bactericidi di deplezione di NAD portanu à a disrupzione di u rapportu NADH / NAD è l'inibizione di a respirazione di l'ossigenu [6].
U Role in u Metabolismu Cellular
Funzioni impurtanti multiple:
NAD(H) è NADP(H) sò tradizionalmente cunsiderate cum'è cofattori implicati in innumerevoli reazzioni redox, cumpresu u trasferimentu di l'elettroni in a mitocondria. Tuttavia, i metaboliti di a via NAD anu parechje altre funzioni impurtanti, cumprese roli in i percorsi di signalazione, modificazioni post-traduzionali, cambiamenti epigenetici, è a regulazione di a stabilità è a funzione di l'RNA attraversu NAD capping of RNA [9].
Processu metabolicu dinamicu:
E reazzioni non-ossidative in ultimamente portanu à u catabolismu nettu di questi nucleotidi, chì indicanu chì u metabolismu NAD hè un prucessu estremamente dinamicu. In fatti, studii recenti mostranu chjaramente chì in certi tessuti, a mità di a vita di NAD hè di circa uni pochi minuti [9].
U rolu in a biologia cellulare
Metabolismo extracellulare di NAD:
NAD extracellulare hè una molécula di signalazione chjave in diverse cundizioni fisiologiche è patologiche. Agisce direttamente attivando recettori purinergici specifici o indirettamente come sustrato per l'esonucleasi (cum'è CD73, nucleotide pirofosfatasi/fosfodiesterasi 1, CD38 è u so paralog CD157, è ecto-ADP-ribosyltransferases). Queste enzimi determinanu a dispunibilità di NAD extracellulare da l'idrolisi di NAD, regulandu cusì u so effettu di signalazione diretta (Gasparrini M, 2021). Inoltre, ponu generà molécule di signalazione più chjuche da NAD, cum'è l'immunomodulatore adenosina, o aduprà NAD per ADP-ribosylate diverse proteini extracellulari è receptori di membrana, avè un impattu significativu in u cuntrollu immune, risposta inflammatory, tumorigenesis, è altre malatie. L'ambiente extracellulare cuntene ancu nicotinamide phosphoribosyltransferase è l'acidu nicotinic phosphoribosyltransferase, chì catalizzanu reazzioni chjave in a via di salvezza NAD intracellularly. E forme extracellulari di sti enzimi agiscenu cum'è citochine cù funzioni proinflamatorii [10].
In cunclusione, NAD + hè diventatu una molecula chjave chì cunnetta a salute è a malatia regulendu u metabolismu energeticu, ritardà l'anziane, regulendu l'immunità è furnisce a prutezzione di parechji sistemi. U supplementu di i so precursori pò migliurà a funzione mitocondriale è rallentà a progressione di e malatie metaboliche è neurodegenerative. Mostra u putenziale in i campi di a prutezzione cardiovascular, l'anti-infezzione è l'anti-aging, chì furnisce obiettivi terapeutici innovativi per e malatie invechje.
À propositu di l'autore
I materiali sopra citati sò tutti ricercati, editati è compilati da Cocer Peptides.
Auteur du journal scientifique
Jiang YF hè un ricercatore affiliatu à parechje istituzioni prestigiose, cumprese l'Università di Pechino, l'Università di Lanzhou Jiaotong, u Centru Naziunale è Locale di Ricerca Ingegneria per Tecnulugia è Applicazioni, u Centru di Ricerca in Ingegneria è Tecnulugia di Pechino per Additivi Alimentari, l'Academia Cinese di Scienze, l'Università di Scienza è Tecnulugia di (CAS), Università di Tecnulugia è Business di Pechino è Università Medica. A so ricerca copre una larga gamma di discipline, cumprese a chimica, a patologia, l'ingegneria, l'oncologia è l'acustica. U so travagliu riflette un approcciu multidisciplinariu, chì integra l'avanzamenti scientifichi è tecnologichi in questi campi. Jiang YF hè listatu in a riferenza di citazione [5].
