|
1 Kits (10 Vials)
| Quantitéit: | |
|---|---|
▎ NAD＋ Struktur
Quelle: PubChem |
Sequenz: N/A Molekulare Formel: C 21H 27N 7O 14P2 Molekulare Gewiicht: 663,4 g/mol CAS Zuel: 53-84-9 PubChem CID: 5892 Synonyme: nadide；coenzym I；beta-NAD；Codehydrogenase I |
▎ NAD＋ Fuerschung
Wat ass NAD +?
NAD + (Nicotinamid Adenin Dinucleotid) ass e wesentleche Coenzym wäit an liewegen Organismen präsent. Et gëtt geformt duerch d'Verbindung vun Adenosin Ribonucleotid an Nikotinamid Ribonucleotid duerch eng Phosphatgrupp. Als Kärcoenzym bei Redoxreaktiounen spillt NAD + eng wichteg Roll am celluläre Metabolismus. Et kann tëscht dem oxydéierte Staat (NAD +) an dem reduzéierte Staat (NADH) ëmwandelen, deelhuelend un Energiemetabolismusprozesser wéi Glykolyse, Zitrounesaierzyklus, an oxidativ Phosphorylatioun, hëlleft Zellen Liewensmëttel an Energie (ATP) ëmzewandelen. Zousätzlech déngt NAD + als noutwendege Kofaktor fir verschidden Enzymen (wéi PARP a Sirtuins), déi un Prozesser mat der DNA Reparatur, Zell Signaliséierung an Anti-Aging deelhuelen.
Wat ass de Fuerschungshintergrund vun NAD +?
Wesentleche Kofaktor a Multiple Reaktiounen:
NAD + ass e wesentleche Kofaktor a multiple Redoxreaktiounen (Shats I, 2020). An Zellen ass et a ville celluläre Prozesser involvéiert wéi Energiemetabolismus, genomesch Stabilitéit, an Immunantwort. Zum Beispill, am Energiemetabolismus, wierkt NAD + als Elektronenträger a Prozesser wéi Glykolyse an Tricarboxylsäurezyklus, bedeelegt un Redoxreaktiounen fir déi chemesch Energie an Nährstoffer wéi Glukos an eng Energieform ëmzewandelen déi Zellen kënne benotzen.
Interaktioun mat Multiple Enzymen:
NAD+ interagéiert och mat multiplen Enzymen, sou wéi den DNA Reparaturenzym Poly-(Adenosin Diphosphat-Ribose) Polymerase (PARP), de Protein Deacylase SIRTUINS, an de zyklesche ADP Ribose Enzym CD38. Dës Enzyme reguléieren cellulär Prozesser, wéi DNA Reparatur, Genausdrock, an Zellzyklus Reguléierung, andeems se NAD + konsuméieren.
Wat ass de Mechanismus vun der Handlung vun NAD +?
Als Coenzym bei Redoxreaktiounen
Cellular Redox Homeostasis behalen:
'NAD' bezitt sech normalerweis op de chemesche Réckgrat vum Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid, während 'NAD+' an 'NADH' op seng oxidéiert a reduzéiert Formen bezéien, respektiv. NAD+ spillt eng Schlësselroll bei der Kontroll vu ville biochemesche Prozesser, an den NAD+/NADH Verhältnis ass entscheedend fir d'Zellulär Redox-Homoostasis z'erhalen [1] . Den intrazelluläre Redox-Balance ass essentiell fir normal cellulär Funktiounen, dorënner Energiemetabolismus, Antioxidant-Verteidegung, etc. NAD+ wierkt als Elektronenakzeptor oder Spender bei Redoxreaktiounen, déi un der intrazellulärer Energieproduktiounsprozess deelhuelen, wéi zum Beispill den Tricarboxylsäurezyklus an oxidativ Phosphorylatioun.
Reguléierung vum Energiemetabolismus:
NAD + ass a multiple Schlësselenergiemetabolismusprozesser involvéiert. Zum Beispill, an der Glykolyse an dem Tricarboxylsäurezyklus, akzeptéiert NAD + Waasserstoffatome a gëtt an NADH ëmgewandelt. NADH transferéiert dann Elektronen op Sauerstoff duerch d'Elektronentransportkette op der banneschter Mitochondrialmembran fir ATP ze produzéieren. D'Reguléierung vun dësem Energiemetabolismus ass essentiell fir d'Iwwerliewe an d'Funktioun vun Zellen, besonnesch a Stoffer mat héijer Energiefuerderunge wéi d'Häerz a Gehir [1].
Participatioun un enzymatesche Reaktiounen
D'Roll mat Poly(ADP-ribose) Polymerase 1 (PARP1):
NAD + handelt als Senséierend oder konsuméierend Enzym fir PARP1 an ass a verschidde Schlësselprozesser involvéiert. PARP1 spillt eng wichteg Roll an der DNA Schued Reparatur. Wann Zellen DNA Schued leiden, gëtt PARP1 aktivéiert a benotzt NAD + fir Poly ADP-Ribose (PAR) Ketten ze synthetiséieren, déi dann un Proteinen befestegt sinn, sou datt den DNA Reparaturprozess fördert. Wéi och ëmmer, exzessiv Aktivatioun vu PARP1 wäert eng grouss Quantitéit vun NAD + verbrauchen, wat zu enger Ofsenkung vun intrazellulären NAD + Niveauen féiert, wat am Tour den Energiemetabolismus an d'Viabilitéit vun Zellen beaflosst [1, 2].
D'Roll mat zyklesche ADP-ribose (cADPR) Synthasen:
Cyclesch ADP-Ribose Synthasen wéi CD38 an CD157 sinn och NAD+ konsuméierend Enzymen. Dës Enzyme benotzen NAD + fir cADPR ze synthetiséieren. cADPR handelt als zweete Messenger fir un der Kalziumsignaléierung deelzehuelen, d'intrazellulär Kalziumionkonzentratioun ze reguléieren an doduerch verschidde cellulär Funktiounen ze beaflossen, wéi Muskelkontraktioun an Neurotransmitter Verëffentlechung.
D'Roll mat Sirtuin Protein Deacetylasen:
Sirtuin Protein Deacetylasen (SIRTs) vertrauen och op NAD + fir ze funktionéieren. SIRTs reguléieren Genausdrock, celluläre Metabolismus a Stressreaktiounen andeems d'Deacetylatioun vu Proteinen katalyséiert. Op héije NAD + Niveauen gëtt d'Aktivitéit vu SIRTs verbessert, d'Gesondheet an d'Iwwerliewe vun Zellen fördert. Zum Beispill, ënner Bedéngungen wéi Kalorie Restriktioun, erhéicht den intrazelluläre NAD + Niveau, aktivéiert SIRTs, verlängert doduerch d'Liewensdauer a verbessert d'metabolesch Gesondheet [2].
D'Roll an der Axonal Degeneratioun
D'Interaktioun tëscht NMNAT2 an SARM1:
Wärend dem Prozess vun der axonaler Degeneratioun spillen d'NAD + Synthase NMNAT2 an de Pro-Degeneratiounsfaktor SARM1 entscheedend Rollen. NMNAT2 ass en axonalen Iwwerliewensfaktor, während SARM1 NADase a verbonne Aktivitéiten huet an e Pro-Degeneratiounsfaktor ass. D'Interaktioun tëscht deenen zwee ass wesentlech fir d'axonal Integritéit z'erhalen. A ville Fäll gëtt axonal Degeneratioun duerch en zentrale Signalwee verursaacht, deen haaptsächlech vun dësen zwee Schlësselproteine mat entgéintgesaten Effekter geregelt gëtt. Zum Beispill, bei neurodegenerativen Krankheeten wéi Alzheimer Krankheet a Parkinson Krankheet, degeneréieren Axonen virum Doud vun neuronalen Zellkierper, an dës axonal Degeneratioun ass och heefeg an axonalen Läsionen wéi ierflech spastesch Paraplegie. An dëse Krankheeten kann d'Aktivatioun vun dësem Signalwee zu axonalen pathologesche Verännerungen féieren [3, 4].
Den NAD + -Mediéierten Selbsthemmungsmechanismus vu SARM1:
Studien hu festgestallt datt NAD + en onerwaart Ligand ass fir d'Armadillo / Heat repeat Motivs (ARM) Domain vun SARM1. D'Bindung vun NAD + zum ARM Domain hemmt d'NADase Aktivitéit vum Toll / Interleukin-1 Rezeptor (TIR) Domain vun SARM1 duerch d'Domain Interface. D'Stéierung vun der NAD + Bindungsplaz oder der ARM-TIR Interaktioun féiert zu der konstitutiver Aktivatioun vu SARM1, wat zu axonalen Degeneratioun resultéiert. Dëst weist datt NAD + d'Selbsthemmung vun dësem pro-neurodegenerative Protein vermëttelt [5].
D'Roll bei kardiovaskuläre Krankheeten
Kardiovaskulär Gesondheet schützen:
NAD + huet e Schutzeffekt bei kardiovaskuläre Krankheeten. Zum Beispill, NAD + kann d'Häerz vu Krankheeten schützen wéi metabolescht Syndrom, Häerzversoen, Ischämie-Reperfusiounsverletzung, Arrhythmie an Hypertonie. Säi Schutzmechanismus kann e puer Aspekter involvéieren wéi d'Reguléierung vum Energiemetabolismus, d'Redoxbalance z'erhalen an d'inflammatoresch Äntwert hemmen. Mat Alterung oder ënner Stress fällt den intrazelluläre NAD + Niveau erof, wat zu Verännerungen am metabolesche Staat féiert an d'Sensibilitéit fir Krankheeten erhéijen. Dofir ass den NAD + Niveau am Häerz z'erhalen oder säi Verloscht ze reduzéieren ass entscheedend fir kardiovaskulär Gesondheet [1].
D'Roll an der Tuberkulos
Den Impakt op Mycobacterium Tuberculosis (Mtb):
An Mycobacterium Tuberculosis (Mtb), de Pathogen vun der Tuberkulose, den terminalen Enzym vun der NAD Synthese, NAD Synthetase (NadE), an den terminalen Enzym vun der NADP Biosynthese, NAD Kinase (PpnK), hunn verschidden metabolesch a mikrobiologesch Effekter. D'Inaktivéierung vun NadE féiert zu enger paralleler Ofsenkung vun den NAD- an NADP-Pools an e Réckgang vun der Viabilitéit vu Mtb, während d'Inaktivéierung vu PpnK selektiv den NADP-Pool ausléist, awer nëmmen de Wuesstum stoppt. D'Inaktivéierung vun all Enzym ass begleet vu metabolesche Verännerungen spezifesch fir de betroffenen Enzym an de verbonne mikrobiologesche Phänotyp. Bakteriostatesch Niveauen vun der NAD-Verschlechterung kënnen eng kompensatoresch Remodeling vun NAD-ofhängege metabolesche Weeër verursaachen ouni d'NADH / NAD-Verhältnis ze beaflossen, während bakterizid Niveauen vun der NAD-Verschlechterung den NADH / NAD-Verhältnis stéieren an d'Sauerstoffatmung hemmen. Dës Erkenntnisser weisen virdru net unerkannt physiologesch Spezifizitéiten am Zesummenhang mat der Noutwennegkeet vun zwee evolutiv ubiquitäre Kofaktoren, suggeréiert datt NAD Biosynthese-Inhibitoren an der Entwécklung vun Anti-Tuberkulose-Drogen prioritär solle ginn [6].
D'Roll am Alterung a Krankheeten
Ofsenkung vun Zellular NAD Niveauen Zesummenhang mat Alterung:
Mat Alterung fällt den intrazelluläre NAD + Niveau graduell erof. Dës Ofsenkung vum NAD + Niveau ass verbonne mat der Verännerung vum metabolesche Staat vun alternd Zellen a kann d'Sensibilitéit fir Krankheeten erhéijen. Vill pathologesch Bedéngungen, dorënner Herz-Kreislauf-Krankheeten, Adipositas, neurodegenerative Krankheeten, Kriibs, an Alterung, si mat der direkter oder indirekter Behënnerung vun intrazellulären NAD + Niveauen [2, 7] verbonnen..
D'Relatioun tëscht NAD + Biosynthese a Konsuméiere vun Enzymen a Krankheeten:
NAD + Biosynthese a verbrauchen Enzyme sinn a verschiddene biologesche Schlësselweeër involvéiert, beaflosst d'Gen-Transkriptioun, d'Zellsignaléierung an d'Zellzyklusregulatioun. Dofir si vill Krankheeten mat den anormalen Funktiounen vun dësen Enzymen verbonnen. Zum Beispill, an neurodegenerative Krankheeten, NAD + -ofhängeg Mechanismen involvéieren Proteine wéi WLDs, NMNAT2, a SARM1, wat beweist datt neurodegenerativ Krankheeten inherent mat NAD + an Energiemetabolismus verbonne sinn [4]
Source: PubMed [7]
Wat sinn d'Applikatiounsfelder vun NAD +?
Uwendungen bei Herz-Kreislauf-Krankheeten
Schutzeffekt:
NAD + spillt eng wichteg Roll bei kardiovaskuläre Krankheeten, an et kann d'Häerz vu ville Krankheeten schützen. Zum Beispill, NAD + kann d'Häerz vu Krankheeten schützen wéi metabolescht Syndrom, Häerzversoen, Ischämie-Reperfusiounsverletzung, Arrhythmie an Hypertonie [1] . Dëst ass well NAD + wierkt als Senséierend oder konsuméierend Enzym fir Enzyme wéi Poly(ADP-Ribose) Polymerase 1 (PARP1), zyklesch ADP-Ribose (cADPR) Synthasen (CD38 an CD157), a Sirtuin Protein Deacetylasen (Sirtuins, SIRTs), an ass a verschiddene Kardiovaskuläre Schlësselprozesser involvéiert.
Redox Balance behalen:
D'NAD + /NADH Verhältnis ass entscheedend fir d'Redoxhomeostasis vun Zellen z'erhalen an den Energiemetabolismus ze reguléieren [1] . Dofir ass den NAD + Niveau am Häerz z'erhalen oder säi Verloscht ze reduzéieren ass entscheedend fir kardiovaskulär Gesondheet.
Uwendungen an Anti-Aging
Liewensdauer verlängeren:
D'Ursaache vu molekulare Alterung a Longevity Interventiounen hunn e Stroum an der leschter Dekade gesinn. Nikotinamid Adenin Dinukleotid (NAD) a seng Virgänger, wéi Nikotinamid Riboside, Nikotinamid Mononukleotid, Nikotinamid, an Nikotinsäure, hunn Interessi als potenziell interessant Moleküle ugezunn an der Uwendung vu klenge Molekülen als potenziell Geroprotectoren an / oder Pharmakogenomik. Dës Verbindungen hu gewisen datt se Alterungsbedéngungen no Ergänzung kënne verbesseren an den Doud vu Modellorganismen verhënneren [8].
D'Liewensdauer Reguléierung beaflossen:
A Modellorganismen wéi Hef, hunn Studien gewisen datt NAD Virgänger eng wichteg Roll am Alterung an der Liewensdauer spillen. Duerch d'Studie vun der chronologescher Liewensdauer (CLS) a replikativer Liewensdauer (RLS) vun Hefe kënne mir de Mechanismus vum NAD Metabolismus a seng regulatoresch Roll am Alter a Liewensdauer besser verstoen [8].
Potenziell Uwendungen an der Behandlung vun Tuberkulos
Drogenziel:
D'Inaktivéierung vum terminalen Enzym vun der NAD Synthese, NAD Synthetase (NadE), an der Mycobacterium Tuberculosis (Mtb) féiert zu enger paralleler Ofsenkung vun den NAD an NADP Poolen an e Réckgang vun der Viabilitéit vu Mtb, während d'Inaktivéierung vum terminalen Enzym vun der NADP Biosynthese, NAD buttes deen Knase nëmmen de Wuesstem stoppen (PNA denK Pool), (Sharma R, 2023). Dëst weist datt NAD Synthese-Inhibitoren Prioritéit hunn an der Entwécklung vun Anti-Tuberkulose Medikamenter, well NAD-Mangel bakterizid ass, während NADP-Mangel bakteriostatesch ass.
Metabolesch Verännerungen a mikrobielle Phänotypen:
D'Inaktivéierung vun all Enzym ass begleet vu metabolesche Verännerungen spezifesch fir de betroffenen Enzym an de verwandte mikrobielle Phänotyp. Bakteriostatesch Niveauen vun der NAD Verarmung verursaachen eng kompensatoresch Remodeling vun NAD-ofhängege metabolesche Weeër ouni den NADH / NAD Verhältnis ze beaflossen, während bakterizid Niveauen vun der NAD Verarmung zu der Stéierung vum NADH / NAD Verhältnis an der Hemmung vun der Sauerstoffatmung féieren [6].
D'Roll am Cellular Metabolismus
Multiple wichteg Funktiounen:
NAD(H) an NADP(H) goufen traditionell als Kofaktoren ugesinn, déi an enger Onmass Redoxreaktiounen involvéiert sinn, dorënner Elektronentransfer an der Mitochondrien. Wéi och ëmmer, NAD Pathway Metaboliten hu vill aner wichteg Funktiounen, dorënner Rollen bei Signalweeër, post-translational Modifikatiounen, epigenetesch Verännerungen, a Reguléierung vun der RNA Stabilitéit a Funktioun duerch NAD Capping vun RNA [9].
Dynamic metabolic Prozess:
Net-oxidativ Reaktiounen féieren schlussendlech zum Nettokatabolismus vun dësen Nukleotiden, wat beweist datt den NAD Metabolismus en extrem dynamesche Prozess ass. Tatsächlech weisen rezent Studien kloer datt an e puer Stoffer d'Hallefzäit vun NAD ongeféier e puer Minutten ass [9].
D'Roll an der Zellbiologie
Extrazellulär NAD Metabolismus:
Extrazellulär NAD ass e Schlësselsignalmolekül ënner verschiddene physiologeschen a pathologesche Bedéngungen. Et handelt direkt andeems se spezifesch purinergesch Rezeptoren aktivéieren oder indirekt als Substrat fir Exonukleasen (wéi CD73, Nukleotidpyrophosphatase / Phosphodiesterase 1, CD38 a säi Paralog CD157, an ecto-ADP-ribosyltransferasen). Dës Enzyme bestëmmen d'Disponibilitéit vun extrazellulärer NAD andeems d'NAD hydrolyséiert, an domat hiren direkten Signaleffekt reguléieren (Gasparrini M, 2021). Zousätzlech kënne si méi kleng Signalermoleküle vun NAD generéieren, sou wéi den Immunmodulator Adenosin, oder NAD benotze fir verschidden extrazellulär Proteinen a Membranrezeptoren ADP-ribosyléieren, e wesentlechen Impakt op d'Immunkontroll, entzündlech Äntwert, Tumorigenese an aner Krankheeten. D'extrazellulär Ëmfeld enthält och Nikotinamid Phosphoribosyltransferase an Nikotinsäure Phosphoribosyltransferase, déi Schlësselreaktiounen am NAD Rettungswee intrazellulär katalyséieren. Déi extrazellulär Forme vun dësen Enzyme handelen als Zytokine mat pro-inflammatoreschen Funktiounen [10].
Als Conclusioun ass NAD + e Schlësselmolekül ginn, deen Gesondheet a Krankheet verbënnt andeems en Energiemetabolismus reguléiert, d'Alterung verspéit, d'Immunitéit reguléiert a Schutz fir verschidde Systemer ubitt. Ergänzung vu senge Virgänger kann d'Mitochondrialfunktioun verbesseren an de Fortschrëtt vu metaboleschen an neurodegenerative Krankheeten verlangsamen. Et weist Potenzial an de Felder vum Herz-Kreislauf-Schutz, Anti-Infektioun, an Anti-Aging, bitt innovativ therapeutesch Ziler fir alternd-relatéiert Krankheeten.
Iwwer den Auteur
Déi uewe genannte Materialien sinn all recherchéiert, editéiert a kompiléiert vu Cocer Peptides.
Wëssenschaftleche Journal Auteur
Jiang YF ass e Fuerscher verbonne mat verschiddene prestigiéisen Institutiounen, dorënner Peking Universitéit, Lanzhou Jiaotong Universitéit, National a Lokal Joint Engineering Research Center fir Technologie an Uwendungen, de Beijing Engineering and Technology Research Center for Food Additives, der Chinese Academy of Sciences, der University of Science and Technology of (CAS), Beijing Technology and Business University, and Medical University. Seng Fuerschung spant eng breet Palette vun Disziplinnen, dorënner Chimie, Pathologie, Ingenieur, Onkologie an Akustik. Seng Aarbecht reflektéiert eng multidisziplinär Approche, déi wëssenschaftlech an technologesch Fortschrëtter iwwer dëse Felder integréiert. Jiang YF ass an der Referenz vun der Zitat opgezielt [5].
