|
1 kits (10 vials)
| Kwantiteit: | |
|---|---|
▎ NAD＋ Struktuer
Boarne: PubChem |
Sequence: N/A Molekulêre formule: C 21H 27N 7O 14P2 Molekulêr gewicht: 663,4 g/mol CAS Number: 53-84-9 PubChem CID: 5892 Synonimen: nadide；coenzyme I；beta-NAD；Codehydrogenase I |
▎ NAD＋ Undersyk
Wat is NAD+?
NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) is in krúsjale ko-enzym dat breed oanwêzich is yn libbene organismen. It wurdt foarme troch de ferbining fan adenosine ribonucleotide en nicotinamide ribonucleotide troch in fosfaatgroep. As kearnkoenzym yn redoxreaksjes spilet NAD + in wichtige rol yn sellulêr metabolisme. It kin konvertearje tusken de oksidearre steat (NAD +) en de fermindere steat (NADH), meidwaan oan enerzjymetabolismeprosessen lykas glycolyse, de sitroensûrsyklus, en oksidative fosforylaasje, en helpt sellen iten yn enerzjy (ATP). Derneist tsjinnet NAD + as in needsaaklike kofaktor foar ferskate enzymen (lykas PARP en Sirtuins), dy't dielnimme oan prosessen yn ferbân mei DNA-reparaasje, selsignalearring en anty-aging.
Wat is de ûndersykseftergrûn fan NAD +?
Essinsjele kofaktor yn meardere reaksjes:
NAD + is in essensjele kofaktor yn meardere redoxreaksjes (Shats I, 2020). Yn sellen is it belutsen by in protte sellulêre prosessen lykas enerzjymetabolisme, genomyske stabiliteit en ymmúnreaksje. Bygelyks, yn enerzjymetabolisme fungearret NAD + as in elektronendrager yn prosessen lykas glycolyse en de tricarboxylic acid-syklus, meidwaan oan redoxreaksjes om de gemyske enerzjy yn fiedingsstoffen lykas glukoaze te konvertearjen yn in enerzjyfoarm dy't sellen kinne brûke.
Ynteraksje mei meardere enzymen:
NAD+ ynteraksje ek mei meardere enzymen, lykas it DNA-reparaasje-enzyme poly-(adenosine diphosphate-ribose) polymerase (PARP), it proteïne-deacylase SIRTUINS, en it cyclyske ADP-ribose-enzyme CD38. Dizze enzymen regelje sellulêre prosessen, lykas DNA-reparaasje, gen-ekspresje, en selsyklusregeling, troch NAD + te konsumearjen.
Wat is it meganisme fan aksje fan NAD +?
As co-enzym yn redoxreaksjes
Behâld fan sellulêre redox-homeostase:
'NAD' ferwiist meastentiids nei de gemyske rêchbonke fan nicotinamide adenine dinucleotide, wylst 'NAD+' en 'NADH' ferwize nei respektivelik de oksidearre en fermindere foarmen. NAD+ spilet in wichtige rol by it kontrolearjen fan in protte biogemyske prosessen, en de NAD+/NADH-ferhâlding is krúsjaal foar it behâld fan sellulêre redox-homeostase [1] . De intracellular redox lykwicht is essinsjeel foar normale sellulêre funksjes, ynklusyf enerzjy stofwikseling, antioxidant ferdigening, ensfh NAD + fungearret as in elektron akseptor of donor yn redox reaksjes, meidwaan oan de intracellular enerzjy produksje proses, lykas de tricarboxylic acid syklus en oksidative phosphorylation.
Regulearjen fan enerzjymetabolisme:
NAD + is belutsen by meardere wichtige enerzjymetabolismeprosessen. Bygelyks, yn glycolysis en de tricarboxylic acid syklus, NAD + akseptearret wetterstof atomen en wurdt omsetten yn NADH. NADH ferpleatst dan elektroanen nei soerstof troch de elektroanentransportketen op it binnenste mitochondriale membraan om ATP te produsearjen. De regeling fan dit enerzjymetabolisme is essensjeel foar it fuortbestean en funksje fan sellen, benammen yn weefsels mei hege enerzjyeasken lykas it hert en harsens [1].
Meidwaan oan enzymatyske reaksjes
De rol mei Poly(ADP-ribose) Polymerase 1 (PARP1):
NAD + fungearret as in sensearjend of konsumearjend enzyme foar PARP1 en is belutsen by meardere kaaiprosessen. PARP1 spilet in wichtige rol yn reparaasje fan DNA-skea. As sellen DNA-skea lije, wurdt PARP1 aktivearre en brûkt NAD + om poly ADP-ribose (PAR) keatlingen te synthesisearjen, dy't dan oan aaiwiten hechte wurde, en dus it DNA-reparaasjeproses befoarderje. Oermjittige aktivearring fan PARP1 sil lykwols in grutte hoemannichte NAD + konsumearje, wat liedt ta in fermindering fan intrazellulêre NAD + -nivo's, wat op syn beurt ynfloed hat op it enerzjymetabolisme en leefberens fan sellen [1, 2].
De rol mei Cyclic ADP-ribose (cADPR) Synthases:
Cyclische ADP-ribose-syntases lykas CD38 en CD157 binne ek NAD+-konsumearjende enzymen. Dizze enzymen brûke NAD+ om cADPR te synthetisearjen. cADPR fungearret as in twadde boadskipper om diel te nimmen oan kalsiumsinjalearring, regulearret de intrazellulêre kalsiumionkonsintraasje, en beynfloedet sadwaande ferskate sellulêre funksjes, lykas spierkontraksje en neurotransmitter frijlitting.
De rol mei Sirtuin Protein Deacetylases:
Sirtuin protein deacetylases (SIRT's) fertrouwe ek op NAD + om te funksjonearjen. SIRT's regelje gene-ekspresje, sellulêre metabolisme, en stress-antwurden troch it katalysearjen fan de deacetylaasje fan aaiwiten. Op hege NAD + nivo's wurdt de aktiviteit fan SIRT's ferbettere, it befoarderjen fan 'e sûnens en it oerlibjen fan sellen. Bygelyks, ûnder betingsten lykas kaloriebeheining, nimt it intrazellulêre NAD + nivo ta, aktivearret SIRT's, wêrtroch de libbensduur ferlingd wurdt en metabolike sûnens ferbetterje [2].
De rol yn axonale degeneraasje
De ynteraksje tusken NMNAT2 en SARM1:
Tidens it proses fan axonale degeneraasje spylje de NAD + synthase NMNAT2 en de pro-degeneraasjefaktor SARM1 krúsjale rollen. NMNAT2 is in axonale survivalfaktor, wylst SARM1 NADase en relatearre aktiviteiten hat en in pro-degeneraasjefaktor is. De ynteraksje tusken de twa is essensjeel foar it behâld fan axonale yntegriteit. Yn in protte gefallen wurdt axonale degeneraasje feroarsake troch in sintrale sinjaalpaad, dy't benammen regele wurdt troch dizze twa kaaiproteinen mei tsjinoerstelde effekten. Bygelyks, yn neurodegenerative sykten lykas de sykte fan Alzheimer en de sykte fan Parkinson, degenerearje axonen foar de dea fan neuronale sellelichems, en dizze axonale degeneraasje is ek gewoan yn axonale leezjes lykas hereditêre spastyske paraplegia. Yn dizze sykten kin de aktivearring fan dit sinjaalpaad liede ta aksonale patologyske feroaringen [3, 4].
It NAD + -Mediated Self-Inhibition Mechanism fan SARM1:
Stúdzjes hawwe fûn dat NAD + in ûnferwachte ligand is foar it domein fan Armadillo / Heat repeat motiven (ARM) fan SARM1. De bining fan NAD + oan it ARM-domein ynhibearret de NADase-aktiviteit fan it Toll / interleukin-1 receptor (TIR) domein fan SARM1 fia de domeinynterface. It ferbrekken fan 'e NAD + binende side as de ARM-TIR-ynteraksje sil liede ta de konstitutive aktivearring fan SARM1, wat resulteart yn axonale degeneraasje. Dit jout oan dat NAD + de sels-ynhibysje fan dit pro-neurodegenerative proteïne bemiddelet [5].
De rol yn kardiovaskulêre sykten
Beskerming fan kardiovaskulêre sûnens:
NAD + hat in beskermjende effekt yn kardiovaskulêre sykten. Bygelyks, NAD + kin it hert beskermje tsjin sykten lykas metabolysk syndroom, hertfalen, ischemia-reperfúzjeblessuere, arrhythmia en hypertensie. It beskermjende meganisme kin meardere aspekten belûke, lykas it regulearjen fan enerzjymetabolisme, it behâld fan redoxbalâns, en it remmen fan 'e inflammatoare reaksje. Mei fergrizing as ûnder stress nimt it intrazellulêre NAD + nivo ôf, wat liedt ta feroaringen yn 'e metabolike steat en it fergrutsjen fan de gefoelichheid foar sykten. Dêrom is it behâld fan it NAD + nivo yn it hert of it ferminderjen fan it ferlies krúsjaal foar kardiovaskulêre sûnens [1].
De rol yn tuberkuloaze
De ynfloed op Mycobacterium tuberculosis (Mtb):
Yn Mycobacterium tuberculosis (Mtb), it patogen fan tuberkuloaze, it terminale enzyme fan NAD-synteze, NAD-synthetase (NadE), en it terminale enzyme fan NADP-biosynthese, NAD-kinase (PpnK), hawwe ferskillende metabolike en mikrobiologyske effekten. De ynaktivearring fan NadE liedt ta in parallelle fermindering fan 'e NAD- en NADP-pools en in delgong yn' e leefberens fan Mtb, wylst de ynaktivearring fan PpnK selektyf de NADP-pool útput, mar allinich groei stopet. De ynaktivering fan elk enzym wurdt begelaat troch metabolike feroarings spesifyk foar it troffen enzym en it relatearre mikrobiologyske fenotype. Bakteriostatyske nivo's fan NAD-útputting kinne in kompensearjende remodeling fan NAD-ôfhinklike metabolike paden feroarsaakje sûnder de NADH / NAD-ferhâlding te beynfloedzjen, wylst bakterizide nivo's fan NAD-útputting de NADH / NAD-ferhâlding kinne fersteure en soerstofrespiraasje ynhibearje. Dizze befinings litte earder net erkende fysiologyske spesifisiteiten sjen yn ferbân mei de needsaak fan twa evolúsjonêr ubiquitous kofaktoren, wat suggerearret dat NAD-biosynthese-ynhibitoren moatte wurde prioritearre yn 'e ûntwikkeling fan anty-tuberkuloaze medisinen [6].
De rol yn fergrizing en sykten
Fermindering fan sellulêre NAD-nivo's relatearre oan fergrizing:
Mei fergrizing nimt it intrazellulêre NAD + nivo stadichoan ôf. Dizze fermindering fan NAD + nivo is relatearre oan de feroaring yn 'e metabolike tastân fan âldere sellen en kin de gefoelichheid foar sykten ferheegje. In protte patologyske betingsten, ynklusyf kardiovaskulêre sykten, obesitas, neurodegenerative sykten, kanker, en fergrizing, binne relatearre oan de direkte of yndirekte beheining fan intrazellulêre NAD + nivo's [2, 7].
De relaasje tusken NAD + biosynteze en konsumearjen fan enzymen en sykten:
NAD + biosynteze en konsumearjende enzymen binne belutsen by ferskate wichtige biologyske paden, dy't ynfloed hawwe op gentranskripsje, selsignalisaasje, en regeljouwing fan selsyklus. Dêrom binne in protte sykten relatearre oan de abnormale funksjes fan dizze enzymen. Bygelyks, yn neurodegenerative sykten, belûke NAD +-ôfhinklike meganismen proteïnen lykas WLD's, NMNAT2, en SARM1, wat oanjout dat neurodegenerative sykten ynherint besibbe binne oan NAD + en enerzjymetabolisme [4]
Boarne:PubMed [7]
Wat binne de tapassingsfjilden fan NAD +?
Applikaasjes yn kardiovaskulêre sykten
Beskermjende effekt:
NAD + spilet in wichtige rol yn kardiovaskulêre sykten, en it kin it hert beskermje tsjin in ferskaat oan sykten. Bygelyks, NAD + kin it hert beskermje fan sykten lykas metabolike syndroom, hertfalen, ischemia-reperfúzje-ferwûning, arrhythmia, en hypertensie [1] . Dit is om't NAD + fungearret as in sensearjend of konsumearjend enzyme foar enzymen lykas poly (ADP-ribose) polymerase 1 (PARP1), cyclic ADP-ribose (cADPR) synthases (CD38 en CD157), en sirtuin protein deacetylases (Sirtuins, SIRTs), en is belutsen by ferskate kardiovaskulêre prosessen yn kardiovaskulêre prosessen.
Redox-balâns behâlde:
De NAD+/NADH-ferhâlding is krúsjaal foar it behâld fan de redox-homeostase fan sellen en it regulearjen fan enerzjymetabolisme [1] . Dêrom is it behâld fan it NAD + nivo yn it hert of it ferminderjen fan it ferlies krúsjaal foar kardiovaskulêre sûnens.
Applikaasjes yn Anti-aging
Lifespan ferlingje:
De oarsaken fan molekulêre fergrizing en yntervinsjes foar langstme hawwe tsjûge west fan in tanimming yn 'e ôfrûne desennia. Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) en har foarrinners, lykas nicotinamide riboside, nicotinamide mononucleotide, nicotinamide, en nicotinic acid, hawwe belangstelling lutsen as potinsjeel nijsgjirrige molekulen yn 'e tapassing fan lytse molekulen as potinsjele geroprotectors en / of pharmacogenomics. Dizze ferbiningen hawwe oantoand dat se fergrizing-relatearre omstannichheden kinne ferbetterje nei oanfolling en kinne de dea fan modelorganismen foarkomme [8].
Beynfloedzjen fan Lifespan Regulation:
Yn modelorganismen lykas gist hawwe ûndersiken sjen litten dat NAD-foarrinners in wichtige rol spylje yn fergrizing en langstme. Troch de stúdzje fan 'e chronologyske lifespan (CLS) en replikative lifespan (RLS) fan gist, kinne wy it meganisme fan NAD-metabolisme en har regeljende rol yn fergrizing en longevity better begripe [8].
Potinsjele tapassingen yn 'e behanneling fan tuberkuloaze
Drug Doel:
De ynaktivering fan it terminal enzyme fan NAD synteze, NAD synthetase (NadE), yn Mycobacterium tuberculosis (Mtb) liedt ta in parallelle fermindering fan de NAD en NADP pools en in delgong yn de leefberens fan Mtb, wylst de ynaktivearring fan de terminal enzyme fan NADP biosynteze, NAD buttes kinase allinnich stopje de groei fan groei (PNA buttes denK pool), (Sharma R, 2023). Dit jout oan dat NAD-synthese-ynhibitoren prioriteit hawwe yn 'e ûntwikkeling fan anty-tuberkuloaze-medisinen, om't NAD-tekoart bakterizid is, wylst NADP-tekoart bakteriostatysk is.
Metabolike feroarings en mikrobiele fenotypen:
De ynaktivering fan elk enzym wurdt begelaat troch metabolike feroarings spesifyk foar it troffen enzym en it relatearre mikrobiale fenotype. Bakteriostatyske nivo's fan NAD-útputting feroarsaakje in kompensearjende ferbouwing fan NAD-ôfhinklike metabolike paden sûnder de NADH / NAD-ferhâlding te beynfloedzjen, wylst bakterizide nivo's fan NAD-útputting liede ta de fersteuring fan 'e NADH / NAD-ferhâlding en de ynhibysje fan soerstofrespiraasje [6].
De rol yn sellulêr metabolisme
Meardere wichtige funksjes:
NAD(H) en NADP(H) binne tradisjoneel beskôge as kofaktoren belutsen by ûntelbere redoxreaksjes, ynklusyf elektroanenferfier yn mitochondria. NAD-paadmetaboliten hawwe lykwols in protte oare wichtige funksjes, ynklusyf rollen yn sinjaalpaden, post-translasjonele modifikaasjes, epigenetyske feroaringen, en it regeljen fan RNA-stabiliteit en -funksje troch NAD-kappen fan RNA [9].
Dynamysk metabolike proses:
Net-oksidative reaksjes liede úteinlik ta it netto katabolisme fan dizze nukleotiden, wat oanjout dat NAD-metabolisme in ekstreem dynamysk proses is. Yn feite litte resinte stúdzjes dúdlik sjen dat yn guon weefsels de heale-libben fan NAD sawat in pear minuten is [9].
De rol yn selbiology
Ekstrazellulêre NAD-metabolisme:
Ekstrazellulêre NAD is in wichtich sinjaalmolekule ûnder ferskate fysiologyske en patologyske omstannichheden. It wurket direkt troch it aktivearjen fan spesifike purinergyske receptors of yndirekt as substraat foar exonucleases (lykas CD73, nucleotide pyrophosphatase / phosphodiesterase 1, CD38 en syn paralog CD157, en ecto-ADP-ribosyltransferases). Dizze enzymen bepale de beskikberens fan ekstrazellulêre NAD troch NAD te hydrolysearjen, en regelje sa har direkte sinjaaleffekt (Gasparrini M, 2021). Derneist kinne se lytsere sinjaalmolekulen generearje fan NAD, lykas de immunomodulator adenosine, of NAD brûke om ferskate ekstrazellulêre proteïnen en membraanreceptors te ADP-ribosylearjen, mei in signifikante ynfloed op ymmúnkontrôle, inflammatoare reaksje, tumorigenesis, en oare sykten. De ekstrazellulêre omjouwing befettet ek nicotinamide phosphoribosyltransferase en nicotinic acid phosphoribosyltransferase, dy't wichtige reaksjes yn 'e NAD-bergingspaad intracellularly katalysearje. De ekstrazellulêre foarmen fan dizze enzymen fungearje as cytokines mei pro-inflammatoire funksjes [10].
Ta beslút, NAD + is in kaaimolekule wurden dy't sûnens en sykte ferbynt troch enerzjymetabolisme te regulearjen, ferâldering te fertrage, immuniteit te regulearjen en beskerming te bieden foar meardere systemen. It oanfoljen fan har foarrinners kin de mitochondriale funksje ferbetterje en de foarútgong fan metabolike en neurodegenerative sykten fertrage. It toant potensjeel op it mêd fan kardiovaskulêre beskerming, anty-ynfeksje en anty-fergrizing, en leveret ynnovative therapeutyske doelen foar fergrizing-relatearre sykten.
Oer de skriuwer
De boppeneamde materialen binne allegear ûndersocht, bewurke en gearstald troch Cocer Peptides.
Wittenskiplik Journal Auteur
Jiang YF is in ûndersiker ferbûn mei ferskate prestizjeuze ynstellingen, ynklusyf Peking University, Lanzhou Jiaotong University, it National and Local Joint Engineering Research Centre for Technology and Applications, it Beijing Engineering and Technology Research Centre for Food Additives, de Chinese Academy of Sciences, de University of Science and Technology fan (CAS), Beijing Technology and Business University, en Medical University. Syn ûndersyk omspant in breed skala oan dissiplines, ynklusyf skiekunde, patology, engineering, onkology, en akoestyk. Syn wurk wjerspegelet in multydissiplinêre oanpak, yntegrearjen fan wittenskiplike en technologyske foarútgong oer dizze fjilden. Jiang YF is listed in the reference of citation [5].
