В клеточном метаболизме НАД участвует в окислительно-восстановительных реакциях, перенося электроны из одной реакции в другую, поэтому он встречается в двух формах: НАД + является окислителем , принимающим электроны от других молекул и восстанавливающимся; с Н + эта реакция образует НАДН, который может использоваться в качестве восстановителя для отдачи электронов. Эти реакции переноса электронов являются основной функцией НАД. Он также используется в других клеточных процессах, в частности, в качестве субстрата ферментов при добавлении или удалении химических групп к белкам или из них , в посттрансляционных модификациях . Из-за важности этих функций ферменты, участвующие в метаболизме НАД, являются целями для открытия лекарств .
В организмах НАД может синтезироваться из простых строительных блоков ( de novo ) из триптофана или аспарагиновой кислоты , каждая из которых является случаем аминокислоты . В качестве альтернативы, более сложные компоненты коферментов извлекаются из питательных соединений, таких как ниацин ; подобные соединения производятся в реакциях, которые разрушают структуру НАД, обеспечивая путь спасения , который перерабатывает их обратно в соответствующую активную форму.
Часть НАД преобразуется в кофермент никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ), химия которого во многом аналогична химии НАД, хотя его основная роль заключается в качестве кофермента в анаболическом метаболизме.
В названии НАД + верхний знак плюс указывает на положительный формальный заряд одного из атомов азота.
Соединение принимает или отдает эквивалент H − . [6] Такие реакции (обобщенные в формуле ниже) включают удаление двух атомов водорода из реагента (R) в форме гидрид-иона (H − ) и протона (H + ). Протон выделяется в раствор, в то время как восстановитель RH 2 окисляется, а NAD + восстанавливается до NADH путем переноса гидрида в никотинамидное кольцо.
RH 2 + НАД + → НАДН + Н + + Р;
Из пары электронов гидрида один электрон притягивается к немного более электроотрицательному атому никотинамидного кольца NAD + , становясь частью никотинамидного фрагмента. Второй электрон и атом протона переносятся на атом углерода, соседний с атомом N. Средний потенциал окислительно-восстановительной пары NAD + /NADH составляет −0,32 вольта , что делает NADH умеренно сильным восстановителем . [7] Реакция легко обратима, когда NADH восстанавливает другую молекулу и повторно окисляется до NAD + . Это означает, что кофермент может непрерывно циклизировать между формами NAD + и NADH, не расходуясь. [5]
По внешнему виду все формы этого кофермента представляют собой белые аморфные порошки, которые гигроскопичны и хорошо растворимы в воде. [8] Твердые вещества стабильны при хранении в сухом и темном месте. Растворы NAD + бесцветны и стабильны в течение примерно недели при 4 °C и нейтральном pH , но быстро разлагаются в кислых или щелочных растворах. При разложении они образуют продукты, которые являются ингибиторами ферментов . [9]
И NAD +, и NADH сильно поглощают ультрафиолетовый свет из-за аденина. Например, пик поглощения NAD + приходится на длину волны 259 нанометров (нм) с коэффициентом экстинкции 16 900 М −1 см −1 . NADH также поглощает на более высоких длинах волн, со вторым пиком поглощения УФ-излучения при 339 нм с коэффициентом экстинкции 6 220 М −1 см −1 . [10] Эта разница в спектрах поглощения ультрафиолета между окисленными и восстановленными формами коферментов на более высоких длинах волн упрощает измерение превращения одного в другой в ферментных анализах — путем измерения количества поглощения УФ-излучения при 340 нм с помощью спектрофотометра . [10]
NAD + и NADH также различаются по своей флуоресценции . Свободно диффундирующий NADH в водном растворе при возбуждении при поглощении никотинамида ~335 нм (ближний УФ) флуоресцирует при 445–460 нм (от фиолетового до синего) со временем жизни флуоресценции 0,4 наносекунды , в то время как NAD + не флуоресцирует. [11] [12] Свойства сигнала флуоресценции изменяются, когда NADH связывается с белками , поэтому эти изменения можно использовать для измерения констант диссоциации , которые полезны при изучении кинетики ферментов . [12] [13] Эти изменения флуоресценции также используются для измерения изменений окислительно-восстановительного состояния живых клеток с помощью флуоресцентной микроскопии . [14]
NADH может быть преобразован в NAD+ в реакции, катализируемой медью, которая требует перекиси водорода. Таким образом, поставка NAD+ в клетки требует митохондриальной меди(II). [15] [16]
Концентрация и состояние в клетках
В печени крысы общее количество НАД + и НАДН составляет приблизительно 1 мкмоль на грамм сырого веса, что примерно в 10 раз превышает концентрацию НАДФ + и НАДФН в тех же клетках. [17] Фактическую концентрацию НАД + в цитозоле клеток измерить сложнее, по последним оценкам, в клетках животных она составляет около 0,3 мМ , [18] [19] и приблизительно от 1,0 до 2,0 мМ в дрожжах . [20] Однако более 80% флуоресценции НАДН в митохондриях происходит из связанной формы, поэтому концентрация в растворе намного ниже. [21]
Концентрации NAD + самые высокие в митохондриях, составляя от 40% до 70% от общего количества клеточного NAD + . [22] NAD + в цитозоле переносится в митохондрию специфическим мембранным транспортным белком , поскольку кофермент не может диффундировать через мембраны. [23] В одном обзоре утверждается, что внутриклеточный период полураспада NAD + составляет от 1 до 2 часов, [24] тогда как в другом обзоре приводятся различные оценки в зависимости от компартмента: внутриклеточный 1–4 часа, цитоплазматический 2 часа и митохондриальный 4–6 часов. [25]
Баланс между окисленными и восстановленными формами никотинамидадениндинуклеотида называется соотношением НАД + /НАДН. Это соотношение является важным компонентом того, что называется окислительно-восстановительным состоянием клетки, измерением, которое отражает как метаболическую активность, так и здоровье клеток. [26] Эффекты соотношения НАД + /НАДН сложны и контролируют активность нескольких ключевых ферментов, включая глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу и пируватдегидрогеназу . В здоровых тканях млекопитающих оценки соотношения свободного НАД + к НАДН в цитоплазме обычно составляют около 700:1; таким образом, это соотношение благоприятно для окислительных реакций. [27] [28] Соотношение общего НАД + /НАДН намного ниже, с оценками в диапазоне от 3 до 10 у млекопитающих. [29] Напротив, соотношение НАДФ + /НАДФН обычно составляет около 0,005, поэтому НАДФН является доминирующей формой этого кофермента. [30] Эти различные соотношения являются ключом к различным метаболическим ролям НАДН и НАДФН.
Биосинтез
NAD + синтезируется двумя метаболическими путями. Он производится либо в de novo пути из аминокислот, либо в путях утилизации путем переработки преформированных компонентов, таких как никотинамид, обратно в NAD + . Хотя большинство тканей синтезируют NAD + в пути утилизации у млекопитающих, гораздо больше de novo синтеза происходит в печени из триптофана, а также в почках и макрофагах из никотиновой кислоты . [31]
De novoпроизводство
Большинство организмов синтезируют NAD + из простых компонентов. [6] Конкретный набор реакций различается у разных организмов, но общей чертой является образование хинолиновой кислоты (QA) из аминокислоты – либо триптофана (Trp) у животных и некоторых бактерий, либо аспарагиновой кислоты (Asp) у некоторых бактерий и растений. [32] [33] Хинолиновая кислота преобразуется в мононуклеотид никотиновой кислоты (NaMN) путем переноса фрагмента фосфорибозы. Затем фрагмент аденилата переносится с образованием адениндинуклеотида никотиновой кислоты (NaAD). Наконец, фрагмент никотиновой кислоты в NaAD амидируется до фрагмента никотинамида (Nam), образуя никотинамидадениндинуклеотид. [6]
На следующем этапе часть НАД + преобразуется в НАДФ + с помощью НАД + киназы , которая фосфорилирует НАД + . [34] В большинстве организмов этот фермент использует аденозинтрифосфат (АТФ) в качестве источника фосфатной группы, хотя несколько бактерий, таких как Mycobacterium tuberculosis и гипертермофильная архея Pyrococcus horikoshii , используют неорганический полифосфат в качестве альтернативного донора фосфорила. [35] [36]
Пути спасения
Несмотря на наличие пути de novo , реакции спасения необходимы для людей; недостаток ниацина в рационе вызывает заболевание витаминной недостаточности пеллагру . [37] Эта высокая потребность в NAD + является результатом постоянного потребления кофермента в таких реакциях, как посттрансляционные модификации, поскольку циклирование NAD + между окисленной и восстановленной формами в окислительно-восстановительных реакциях не изменяет общие уровни кофермента. [6]
Основным источником NAD + у млекопитающих является путь спасения, который перерабатывает никотинамид , произведенный ферментами, использующими NAD + . [38] Первым шагом и ограничивающим скорость ферментом в пути спасения является никотинамидфосфорибозилтрансфераза (NAMPT), которая производит никотинамидмононуклеотид (NMN). [38] NMN является непосредственным предшественником NAD + в пути спасения. [39]
Помимо сборки NAD + de novo из простых предшественников аминокислот, клетки также утилизируют предварительно сформированные соединения, содержащие пиридиновое основание. Три предшественника витаминов, используемых в этих метаболических путях утилизационного метаболизма, — это никотиновая кислота (NA), никотинамид (Nam) и никотинамидрибозид (NR). [6] Эти соединения могут быть получены из рациона и называются витамином B 3 или ниацином . Однако эти соединения также производятся внутри клеток и путем переваривания клеточного NAD + . Некоторые из ферментов, участвующих в этих путях утилизационного метаболизма, по-видимому, сосредоточены в ядре клетки , что может компенсировать высокий уровень реакций, которые потребляют NAD + в этой органелле . [40] Есть некоторые сообщения о том, что клетки млекопитающих могут поглощать внеклеточный NAD + из своего окружения, [41] и как никотинамид, так и никотинамидрибозид могут всасываться из кишечника. [42]
Пути утилизации, используемые в микроорганизмах, отличаются от таковых у млекопитающих . [43] Некоторые патогены, такие как дрожжи Candida glabrata и бактерия Haemophilus influenzae , являются ауксотрофами NAD + — они не могут синтезировать NAD + , — но обладают путями утилизации и, таким образом, зависят от внешних источников NAD + или его предшественников. [44] [45] Еще более удивительным является внутриклеточный патоген Chlamydia trachomatis , у которого отсутствуют узнаваемые кандидаты на какие-либо гены, участвующие в биосинтезе или утилизации как NAD + , так и NADP + , и он должен получать эти коферменты от своего хозяина . [46]
Функции
Никотинамидадениндинуклеотид выполняет несколько важных функций в метаболизме . Он действует как кофермент в окислительно-восстановительных реакциях, как донор фрагментов АДФ-рибозы в реакциях АДФ-рибозилирования , как предшественник молекулы второго мессенджера циклической АДФ-рибозы , а также действует как субстрат для бактериальных ДНК-лигаз и группы ферментов, называемых сиртуинами , которые используют НАД + для удаления ацетильных групп из белков. В дополнение к этим метаболическим функциям НАД + выступает в качестве аденинового нуклеотида, который может высвобождаться из клеток спонтанно и посредством регулируемых механизмов, [48] [49] и, следовательно, может играть важную внеклеточную роль. [49]
Оксидоредуктазное связывание НАД
Основная роль NAD + в метаболизме — перенос электронов от одной молекулы к другой. Реакции этого типа катализируются большой группой ферментов, называемых оксидоредуктазами . Правильные названия этих ферментов содержат названия обоих их субстратов: например, NADH-убихинон оксидоредуктаза катализирует окисление NADH коферментом Q. [50] Однако эти ферменты также называют дегидрогеназами или редуктазами , при этом NADH-убихинон оксидоредуктаза обычно называется NADH-дегидрогеназой или иногда коферментом Q-редуктазой . [51]
Существует множество различных суперсемейств ферментов, связывающих НАД + /НАДН. Одно из наиболее распространенных суперсемейств включает структурный мотив, известный как складка Россмана . [52] [53] Мотив назван в честь Майкла Россмана , который был первым ученым, заметившим, насколько распространена эта структура в нуклеотидсвязывающих белках. [54]
Пример бактериального фермента, связывающего НАД и участвующего в метаболизме аминокислот , который не имеет складки Россмана, обнаружен в Pseudomonas syringae pv. tomato ( PDB : 2CWH ; InterPro : IPR003767 ). [55]
При связывании в активном центре оксидоредуктазы никотинамидное кольцо кофермента располагается таким образом, что может принимать гидрид из другого субстрата. В зависимости от фермента донор гидрида располагается либо «выше», либо «ниже» плоскости плоского углерода C4, как определено на рисунке. Оксидоредуктазы класса A переносят атом сверху; ферменты класса B переносят его снизу. Поскольку углерод C4, принимающий водород, является прохиральным , это можно использовать в кинетике ферментов для получения информации о механизме фермента. Это делается путем смешивания фермента с субстратом, в котором атомы дейтерия замещены на атомы водорода, поэтому фермент будет восстанавливать NAD + путем переноса дейтерия, а не водорода. В этом случае фермент может производить один из двух стереоизомеров NADH. [56]
Несмотря на сходство в том, как белки связывают два кофермента, ферменты почти всегда демонстрируют высокий уровень специфичности либо к NAD + , либо к NADP + . [57] Эта специфичность отражает различные метаболические роли соответствующих коферментов и является результатом различных наборов аминокислотных остатков в двух типах кармана связывания кофермента. Например, в активном центре NADP-зависимых ферментов ионная связь образуется между боковой цепью основной аминокислоты и кислой фосфатной группой NADP + . Наоборот, в NAD-зависимых ферментах заряд в этом кармане обратный, что предотвращает связывание NADP + . Однако из этого общего правила есть несколько исключений, и такие ферменты, как альдозоредуктаза , глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа и метилентетрагидрофолатредуктаза , могут использовать оба кофермента у некоторых видов. [58]
Роль в окислительно-восстановительном метаболизме
Окислительно-восстановительные реакции, катализируемые оксидоредуктазами, жизненно важны во всех частях метаболизма, но одна особенно важная область, где происходят эти реакции, - это высвобождение энергии из питательных веществ. Здесь восстановленные соединения, такие как глюкоза и жирные кислоты, окисляются, тем самым высвобождая энергию. Эта энергия передается в NAD + путем восстановления до NADH, как часть бета-окисления , гликолиза и цикла лимонной кислоты . У эукариот электроны, переносимые NADH, который производится в цитоплазме, переносятся в митохондрию (для восстановления митохондриального NAD + ) митохондриальными челноками , такими как малат-аспартатный челнок . [59] Затем митохондриальный NADH окисляется в свою очередь цепью переноса электронов , которая перекачивает протоны через мембрану и генерирует АТФ посредством окислительного фосфорилирования . [60] Эти челночные системы также имеют ту же транспортную функцию в хлоропластах . [61]
Поскольку в этих связанных наборах реакций используются как окисленные, так и восстановленные формы никотинамидадениндинуклеотида, клетка поддерживает значительные концентрации как НАД +, так и НАДН, при этом высокое соотношение НАД + /НАДН позволяет этому коферменту действовать как окисляющий и восстанавливающий агент. [62] Напротив, основная функция НАДФН заключается в том, чтобы быть восстанавливающим агентом в анаболизме , причем этот кофермент участвует в таких путях, как синтез жирных кислот и фотосинтез . Поскольку НАДФН необходим для управления окислительно-восстановительными реакциями в качестве сильного восстановителя, соотношение НАДФ + /НАДФН поддерживается на очень низком уровне. [62]
Хотя он важен для катаболизма, NADH также используется в анаболических реакциях, таких как глюконеогенез . [63] Эта потребность в NADH в анаболизме создает проблему для прокариот, растущих на питательных веществах, которые выделяют лишь небольшое количество энергии. Например, нитрифицирующие бактерии, такие как Nitrobacter, окисляют нитрит до нитрата, что выделяет достаточно энергии для перекачки протонов и генерации АТФ, но недостаточно для прямого производства NADH. [64] Поскольку NADH все еще необходим для анаболических реакций, эти бактерии используют нитритоксидоредуктазу для производства достаточной протон-движущей силы для запуска части цепи переноса электронов в обратном направлении, генерируя NADH. [65]
Неокислительно-восстановительные роли
Кофермент НАД + также потребляется в реакциях переноса АДФ-рибозы. Например, ферменты, называемые АДФ-рибозилтрансферазами, добавляют остаток АДФ-рибозы этой молекулы к белкам в посттрансляционной модификации , называемой АДФ-рибозилированием . [66] АДФ-рибозилирование включает либо добавление одного остатка АДФ-рибозы в моно-АДФ-рибозилировании , либо перенос АДФ-рибозы к белкам в длинных разветвленных цепях, что называется поли(АДФ-рибозилированием) . [67] Моно-АДФ-рибозилирование было впервые идентифицировано как механизм группы бактериальных токсинов , в частности холерного токсина , но оно также участвует в нормальной клеточной сигнализации . [68] [69] Поли(АДФ-рибозилирование) осуществляется полимеразами поли(АДФ-рибозы) . [67] [70] Структура поли(АДФ-рибозы) участвует в регуляции нескольких клеточных событий и наиболее важна в ядре клетки , в таких процессах, как восстановление ДНК и поддержание теломер . [70] В дополнение к этим функциям внутри клетки недавно была обнаружена группа внеклеточных АДФ-рибозилтрансфераз, но их функции остаются неясными. [71]
НАД + также может быть добавлен к клеточной РНК в качестве 5'-концевой модификации. [72]
NAD + также потребляется различными ферментами, потребляющими NAD +, такими как CD38 , CD157 , PARP и NAD-зависимые деацетилазы ( сиртуины , такие как Sir2 . [76] ). [77] Эти ферменты действуют, перенося ацетильную группу из своего субстратного белка на АДФ-рибозную часть NAD + ; это расщепляет кофермент и высвобождает никотинамид и O-ацетил-АДФ-рибозу. Сиртуины в основном, по-видимому, участвуют в регуляции транскрипции посредством деацетилирования гистонов и изменения структуры нуклеосом . [78] Однако негистоновые белки также могут деацетилироваться сиртуинами. Эти действия сиртуинов особенно интересны из-за их важности в регуляции старения . [79] [80]
Другие НАД-зависимые ферменты включают бактериальные ДНК-лигазы , которые соединяют два конца ДНК, используя НАД + в качестве субстрата для передачи фрагмента аденозинмонофосфата (АМФ) 5'-фосфату одного конца ДНК. Затем этот промежуточный продукт подвергается атаке 3'-гидроксильной группы другого конца ДНК, образуя новую фосфодиэфирную связь . [81] Это контрастирует с эукариотическими ДНК-лигазами, которые используют АТФ для образования промежуточного продукта ДНК-АМФ. [82]
Ли и др. обнаружили, что НАД + напрямую регулирует белок-белковые взаимодействия. [83] Они также показывают, что одной из причин возрастного снижения репарации ДНК может быть повышенное связывание белка DBC1 (удалено при раке молочной железы 1) с PARP1 (поли[АДФ–рибоза]полимераза 1), поскольку уровни НАД + снижаются во время старения. [83] Снижение клеточных концентраций НАД + во время старения, вероятно, способствует процессу старения и патогенезу хронических заболеваний старения. [84] Таким образом, модуляция НАД + может защищать от рака, радиации и старения. [83]
Внеклеточное действие НАД+
В последние годы НАД + также был признан внеклеточной сигнальной молекулой, участвующей в межклеточной коммуникации. [49] [85] [86] НАД + высвобождается из нейронов в кровеносных сосудах , [48] мочевом пузыре , [48] [87] толстом кишечнике , [88] [89] из нейросекреторных клеток, [90] и из синаптосом мозга , [91] и предположительно является новым нейротрансмиттером , который передает информацию от нервов к эффекторным клеткам в гладкомышечных органах. [88] [89] У растений внеклеточный никотинамидадениндинуклеотид индуцирует устойчивость к патогенной инфекции, и был идентифицирован первый внеклеточный рецептор НАД. [92] Необходимы дальнейшие исследования для определения основных механизмов его внеклеточного действия и их значения для здоровья человека и жизненных процессов в других организмах.
Клиническое значение
Ферменты, которые производят и используют NAD + и NADH, важны как в фармакологии , так и в исследованиях будущих методов лечения заболеваний. [93] Разработка и создание лекарств используют NAD + тремя способами: как прямую цель лекарств, путем разработки ингибиторов или активаторов ферментов на основе его структуры, которые изменяют активность NAD-зависимых ферментов, и путем попыток ингибировать биосинтез NAD + . [94]
Поскольку раковые клетки используют повышенный гликолиз , а НАД усиливает гликолиз, никотинамидфосфорибозилтрансфераза (путь утилизации НАД) часто усиливается в раковых клетках. [95] [96]
Он был изучен на предмет его потенциального использования в терапии нейродегенеративных заболеваний , таких как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, а также рассеянный склероз . [6] [80] [97] [77] Плацебо-контролируемое клиническое исследование НАДН (которое исключило предшественников НАДН) у людей с болезнью Паркинсона не показало никакого эффекта. [98]
Поскольку многие оксидоредуктазы используют NAD + и NADH в качестве субстратов и связывают их с помощью высококонсервативного структурного мотива, идея о том, что ингибиторы на основе NAD + могут быть специфичны для одного фермента, удивительна. [102] Однако это может быть возможно: например, ингибиторы на основе соединений микофеноловой кислоты и тиазофурина ингибируют IMP-дегидрогеназу в месте связывания NAD + . Из-за важности этого фермента в метаболизме пуринов эти соединения могут быть полезны в качестве противораковых, противовирусных или иммунодепрессивных препаратов . [102] [103] Другие препараты не являются ингибиторами ферментов, а вместо этого активируют ферменты, участвующие в метаболизме NAD + . Сиртуины являются особенно интересной мишенью для таких препаратов, поскольку активация этих NAD-зависимых деацетилаз продлевает продолжительность жизни в некоторых моделях животных. [104] Такие соединения, как ресвератрол , повышают активность этих ферментов, что может быть важно для их способности замедлять старение как у позвоночных, [105] так и у беспозвоночных модельных организмов . [106] [107] В одном эксперименте у мышей, которым давали НАД в течение одной недели, улучшилась ядерно-митохондриальная связь. [108]
Из-за различий в метаболических путях биосинтеза НАД + между организмами, например, между бактериями и людьми, эта область метаболизма является перспективной для разработки новых антибиотиков . [109] [110] Например, фермент никотинамидаза , который превращает никотинамид в никотиновую кислоту, является целью для разработки лекарств, поскольку этот фермент отсутствует у людей, но присутствует у дрожжей и бактерий. [43]
В бактериологии НАД, иногда называемый фактором V, используется в качестве добавки к питательной среде для некоторых требовательных бактерий. [111]
История
Кофермент НАД + был впервые открыт британскими биохимиками Артуром Харденом и Уильямом Джоном Янгом в 1906 году. [112] Они заметили, что добавление кипяченого и профильтрованного дрожжевого экстракта значительно ускоряет спиртовое брожение в некипяченых дрожжевых экстрактах. Они назвали неопознанный фактор, ответственный за этот эффект, коферментом . Благодаря долгой и сложной очистке от дрожжевых экстрактов этот термостабильный фактор был идентифицирован как фосфат нуклеотида сахара Гансом фон Эйлером-Хельпином . [113] В 1936 году немецкий ученый Отто Генрих Варбург показал функцию нуклеотидного кофермента в переносе гидрида и определил никотинамидную часть как место окислительно-восстановительных реакций. [114]
Витаминные предшественники NAD + были впервые идентифицированы в 1938 году, когда Конрад Элвехьем показал, что печень обладает активностью «против черного языка» в форме никотинамида. [115] Затем, в 1939 году, он предоставил первые веские доказательства того, что ниацин используется для синтеза NAD + . [116] В начале 1940-х годов Артур Корнберг первым обнаружил фермент в биосинтетическом пути. [117] В 1949 году американские биохимики Моррис Фридкин и Альберт Л. Ленингер доказали, что NADH связывает метаболические пути, такие как цикл лимонной кислоты , с синтезом АТФ при окислительном фосфорилировании. [118] В 1958 году Джек Прейсс и Филипп Хэндлер открыли промежуточные продукты и ферменты, участвующие в биосинтезе NAD + ; [119] [120] синтез спасения из никотиновой кислоты называется путем Прейсса-Хэндлера. В 2004 году Чарльз Бреннер и его коллеги открыли путь никотинамид рибозидкиназы к НАД + . [121]
Неокислительно-восстановительные функции НАД(Ф) были обнаружены позднее. [5] Первым было обнаружено использование НАД + в качестве донора АДФ-рибозы в реакциях АДФ-рибозилирования, обнаруженное в начале 1960-х годов. [122] Исследования 1980-х и 1990-х годов выявили активность метаболитов НАД + и НАДФ + в клеточной сигнализации, например, действие циклической АДФ-рибозы , обнаруженное в 1987 году. [123]
Метаболизм NAD + оставался областью интенсивных исследований в 21 веке, интерес к которому усилился после открытия NAD + -зависимых белковых деацетилаз, называемых сиртуинами , в 2000 году Син-Ичиро Имаи и его коллегами в лаборатории Леонарда П. Гуаренте . [124] В 2009 году Имаи выдвинул гипотезу «NAD World», согласно которой ключевыми регуляторами старения и долголетия у млекопитающих являются сиртуин 1 и первичный фермент синтеза NAD + никотинамидфосфорибозилтрансфераза (NAMPT). [125] В 2016 году Имаи расширил свою гипотезу до «NAD World 2.0», которая постулирует, что внеклеточный NAMPT из жировой ткани поддерживает NAD + в гипоталамусе (центре управления) совместно с миокинами из клеток скелетных мышц . [126] В 2018 году была создана компания Napa Therapeutics для разработки лекарств против новой цели, связанной со старением, на основе исследований метаболизма НАД, проведенных в лаборатории Эрика Вердина . [127]
^ Нельсон, Дэвид Л.; Кокс, Майкл М. (2005). Принципы биохимии (4-е изд.). Нью-Йорк: W. H. Freeman. ISBN0-7167-4339-6.
^ Никотинамидная группа может быть присоединена в двух ориентациях к аномерному атому углерода рибозы. Из-за этих двух возможных структур NAD может существовать в виде одного из двух диастереомеров . В природе встречается β-никотинамидный диастереомер NAD + .
^ abc Pollak N, Dölle C, Ziegler M (2007). «Способность восстанавливать: пиридиновые нуклеотиды – малые молекулы со множеством функций». Biochem. J . 402 (2): 205–218. doi :10.1042/BJ20061638. PMC 1798440 . PMID 17295611.
^ abcdef Беленький, Питер; Боган, Катрина Л.; Бреннер, Чарльз (январь 2007 г.). «Метаболизм NAD+ в здоровье и болезни». Тенденции в биохимических науках . 32 (1): 12–19. doi :10.1016/j.tibs.2006.11.006. PMID 17161604.
^ Unden G, Bongaerts J (1997). «Альтернативные дыхательные пути Escherichia coli: энергетика и транскрипционная регуляция в ответ на акцепторы электронов». Biochim. Biophys. Acta . 1320 (3): 217–234. doi : 10.1016/S0005-2728(97)00034-0 . PMID 9230919.
^ Biellmann JF, Lapinte C, Haid E, Weimann G (1979). «Структура ингибитора лактатдегидрогеназы, полученного из кофермента». Биохимия . 18 (7): 1212–1217. doi :10.1021/bi00574a015. PMID 218616.
^ ab Доусон, Р. Бен (1985). Данные для биохимических исследований (3-е изд.). Оксфорд: Clarendon Press. стр. 122. ISBN978-0-19-855358-8.
^ Блэкер, Томас С.; Манн, Зои Ф.; Гейл, Джонатан Э.; Циглер, Матиас; Бэйн, Ангус Дж.; Шабадкай, Дьёрдь; Дюшен, Майкл Р. (29 мая 2014 г.). «Разделение флуоресценции NADH и NADPH в живых клетках и тканях с использованием FLIM». Nature Communications . 5 (1). Springer Science and Business Media LLC: 3936. Bibcode :2014NatCo...5.3936B. doi :10.1038/ncomms4936. ISSN 2041-1723. PMC 4046109 . PMID 24874098.
^ ab Lakowicz JR, Szmacinski H, Nowaczyk K, Johnson ML (1992). "Fluorescence lifelife imaging of free and protein-related NADH". Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 89 (4): 1271–1275. Bibcode :1992PNAS...89.1271L. doi : 10.1073/pnas.89.4.1271 . PMC 48431 . PMID 1741380.
^ Jameson DM, Thomas V, Zhou DM (1989). «Исследования флуоресценции с временным разрешением на NADH, связанном с митохондриальной малатдегидрогеназой». Biochim. Biophys. Acta . 994 (2): 187–190. doi :10.1016/0167-4838(89)90159-3. PMID 2910350.
^ Kasimova MR, Grigiene J, Krab K, Hagedorn PH, Flyvbjerg H, Andersen PE, Møller IM (2006). «Концентрация свободного NADH сохраняется постоянной в митохондриях растений при различных метаболических условиях». Plant Cell . 18 (3): 688–698. doi :10.1105/tpc.105.039354. PMC 1383643 . PMID 16461578.
^ Чан, ПК; Кеснер, Л (сентябрь 1980 г.). «Окисление НАДН, катализируемое комплексом меди (II) перекисью водорода». Biol Trace Elem Res . 2 (3): 159–174. Bibcode : 1980BTER....2..159C. doi : 10.1007/BF02785352. PMID 24271266. S2CID 24264851.
^ Рейсс PD, Зуурендонк PF, Вич RL (1984). «Измерение пурина, пиримидина и других нуклеотидов в тканях методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с радиальной компрессией». Anal. Biochem . 140 (1): 162–71. doi :10.1016/0003-2697(84)90148-9. PMID 6486402.
^ Ямада К, Хара Н, Шибата Т, Осаго Х, Цучия М (2006). «Одновременное измерение никотинамидадениндинуклеотида и родственных соединений методом жидкостной хроматографии/электроспрейной ионизации тандемной масс-спектрометрии». Anal. Biochem . 352 (2): 282–5. doi :10.1016/j.ab.2006.02.017. PMID 16574057.
^ Ян Х., Ян Т., Баур Дж.А., Перес Э., Мацуи Т., Кармона Дж.Дж., Ламминг Д.В., Соуза-Пинто, Северная Каролина, Бор В.А., Розенцвейг А., де Кабо Р., Сове А.А., Синклер Д.А. (2007). «Чувствительные к питательным веществам митохондриальные уровни НАД+ диктуют выживание клеток». Клетка . 130 (6): 1095–107. дои : 10.1016/j.cell.2007.07.035. ПМК 3366687 . ПМИД 17889652.
^ Belenky P, Racette FG, Bogan KL, McClure JM, Smith JS, Brenner C (2007). «Никотинамидрибозид способствует подавлению Sir2 и продлевает продолжительность жизни через пути Nrk и Urh1/Pnp1/Meu1 к NAD+». Cell . 129 (3): 473–84. doi : 10.1016/j.cell.2007.03.024 . PMID 17482543. S2CID 4661723.
^ Блинова К, Кэрролл С, Бозе С, Смирнов АВ, Харви Дж. Дж., Кнутсон Дж. Р., Балабан РС (2005). «Распределение времени жизни флуоресценции митохондриального НАДН: стационарная кинетика взаимодействий матричного НАДН». Биохимия . 44 (7): 2585–94. doi :10.1021/bi0485124. PMID 15709771.
^ Hopp A, Grüter P, Hottiger MO (2019). "Регуляция метаболизма глюкозы с помощью NAD + и АДФ-рибозилирования". Клетки . 8 (8): 890. doi : 10.3390/cells8080890 . PMC 6721828 . PMID 31412683.
^ Todisco S, Agrimi G, Castegna A, Palmieri F (2006). «Идентификация митохондриального транспортера NAD+ в Saccharomyces cerevisiae». J. Biol. Chem . 281 (3): 1524–31. doi : 10.1074/jbc.M510425200 . PMID 16291748.
^ Шривастава С (2016). «Новые терапевтические роли метаболизма НАД(+) при митохондриальных и возрастных расстройствах». Клиническая и трансляционная медицина . 5 (1): 25. doi : 10.1186/s40169-016-0104-7 . PMC 4963347. PMID 27465020 .
^ Чжан, Нин; Сов, Энтони А. (2018). «Регуляторные эффекты метаболических путей НАД + на активность сиртуинов». Сиртуины в здоровье и болезнях . Прогресс в молекулярной биологии и трансляционной науке. Том 154. С. 71–104. doi :10.1016/bs.pmbts.2017.11.012. ISBN9780128122617. PMID 29413178.
^ Schafer FQ, Buettner GR (2001). «Окислительно-восстановительная среда клетки с точки зрения окислительно-восстановительного состояния пары дисульфид глутатиона/глутатион». Free Radic Biol Med . 30 (11): 1191–212. doi :10.1016/S0891-5849(01)00480-4. PMID 11368918.
^ Williamson DH, Lund P, Krebs HA (1967). «Окислительно-восстановительное состояние свободного никотинамидадениндинуклеотида в цитоплазме и митохондриях печени крысы». Biochem. J . 103 (2): 514–27. doi :10.1042/bj1030514. PMC 1270436 . PMID 4291787.
^ Чжан Q, Пистон DW, Гудман RH (2002). «Регуляция функции корепрессора ядерным NADH». Science . 295 (5561): 1895–7. doi : 10.1126/science.1069300 . PMID 11847309. S2CID 31268989.
^ Lin SJ, Guarente L (апрель 2003 г.). «Никотинамидадениндинуклеотид, метаболический регулятор транскрипции, долголетия и болезней». Curr. Opin. Cell Biol . 15 (2): 241–6. doi :10.1016/S0955-0674(03)00006-1. PMID 12648681.
^ Veech RL, Eggleston LV, Krebs HA (1969). «Окислительно-восстановительное состояние свободного никотинамидадениндинуклеотидфосфата в цитоплазме печени крысы». Biochem. J . 115 (4): 609–19. doi :10.1042/bj1150609a. PMC 1185185 . PMID 4391039.
^ McReynolds MR, Chellappa K, Baur JA (2020). «Снижение уровня НАД + с возрастом». Экспериментальная геронтология . 134 : 110888. doi : 10.1016/j.exger.2020.110888. PMC 7442590. PMID 32097708 .
^ Katoh A, Uenohara K, Akita M, Hashimoto T (2006). «Ранние шаги в биосинтезе NAD в Arabidopsis начинаются с аспартата и происходят в пластиде». Plant Physiol . 141 (3): 851–857. doi :10.1104/pp.106.081091. PMC 1489895. PMID 16698895 .
^ Foster JW, Moat AG (1 марта 1980 г.). «Биосинтез никотинамидадениндинуклеотида и метаболизм цикла пиридиннуклеотидов в микробных системах». Microbiol. Rev. 44 ( 1): 83–105. doi :10.1128/MMBR.44.1.83-105.1980. PMC 373235. PMID 6997723 .
^ Magni G, Orsomando G, Raffaelli N (2006). «Структурные и функциональные свойства НАД-киназы, ключевого фермента в биосинтезе НАДФ». Mini Reviews in Medicinal Chemistry . 6 (7): 739–746. doi :10.2174/138955706777698688. PMID 16842123.
^ Sakuraba H, Kawakami R, Ohshima T (2005). "Первая архейная неорганическая полифосфат/АТФ-зависимая НАД-киназа из гипертермофильной археи Pyrococcus horikoshii: клонирование, экспрессия и характеристика". Appl. Environ. Microbiol . 71 (8): 4352–4358. Bibcode : 2005ApEnM..71.4352S. doi : 10.1128/AEM.71.8.4352-4358.2005. PMC 1183369. PMID 16085824 .
^ Раффаэлли Н., Финаурини Л., Маццола Ф., Пуччи Л., Сорчи Л., Амичи А., Магни Г. (2004). «Характеристика НАД-киназы Mycobacterium tuberculosis: функциональный анализ полноразмерного фермента с помощью направленного мутагенеза». Биохимия . 43 (23): 7610–7617. doi :10.1021/bi049650w. PMID 15182203.
^ ab Rajman L, Chwalek K, Sinclair DA (2018). «Терапевтический потенциал молекул, повышающих уровень НАД: доказательства in vivo». Клеточный метаболизм . 27 (3): 529–547. doi : 10.1016/j.cmet.2018.02.011. PMC 6342515. PMID 29514064 .
^ "Что такое NMN?". www.nmn.com . Получено 8 января 2021 г. .
^ Anderson RM, Bitterman KJ, Wood JG, Medvedik O, Cohen H, Lin SS, Manchester JK, Gordon JI, Sinclair DA (2002). «Манипуляция ядерным путем утилизации NAD+ задерживает старение, не изменяя стационарные уровни NAD+». J. Biol. Chem . 277 (21): 18881–18890. doi : 10.1074/jbc.M111773200 . PMC 3745358. PMID 11884393 .
^ Биллингтон Р.А., Травелли С., Эрколано Э., Галли У., Роман CB, Гролла А.А., Канонико PL, Кондорелли Ф., Дженаццани А.А. (2008). «Характеристика поглощения НАД в клетках млекопитающих». Ж. Биол. Хим . 283 (10): 6367–6374. дои : 10.1074/jbc.M706204200 . ПМИД 18180302.
^ Trammell SA, Schmidt MS, Weidemann BJ, Redpath P, Jaksch F, Dellinger RW, Li Z, Abel ED, Migaud ME, Brenner C (2016). «Никотинамидрибозид уникально и перорально биодоступен у мышей и людей». Nature Communications . 7 : 12948. Bibcode :2016NatCo...712948T. doi :10.1038/ncomms12948. PMC 5062546 . PMID 27721479.
^ ab Rongvaux A, Andris F, Van Gool F, Leo O (2003). «Реконструкция метаболизма NAD эукариот». BioEssays . 25 (7): 683–690. doi :10.1002/bies.10297. PMID 12815723.
^ Ma B, Pan SJ, Zupancic ML, Cormack BP (2007). «Усвоение предшественников NAD+ у Candida glabrata». Mol. Microbiol . 66 (1): 14–25. doi : 10.1111/j.1365-2958.2007.05886.x . PMID 17725566. S2CID 22282128.
^ Рейдл Дж., Шлер С., Крайсс А., Шмидт-Браунс Дж., Кеммер Г., Солева Е. (2000). «Утилизация НАДФ и НАД у Haemophilus influenzae ». Мол. Микробиол . 35 (6): 1573–1581. дои : 10.1046/j.1365-2958.2000.01829.x. PMID 10760156. S2CID 29776509.
^ Gerdes SY, Scholle MD, D'Souza M, Bernal A, Baev MV, Farrell M, Kurnasov OV, Daugherty MD, Mseeh F, Polanuyer BM, Campbell JW, Anantha S, Shatalin KY, Chowdhury SA, Fonstein MY, Osterman AL (2002). «От генетического футпринтинга до целей антимикробных препаратов: примеры путей биосинтеза кофакторов». J. Bacteriol . 184 (16): 4555–4572. doi :10.1128/JB.184.16.4555-4572.2002. PMC 135229. PMID 12142426 .
^ Сенкович О, Спид Х, Григорян А и др. (2005). «Кристаллизация трех ключевых гликолитических ферментов оппортунистического патогена Cryptosporidium parvum ». Biochim. Biophys. Acta . 1750 (2): 166–72. doi :10.1016/j.bbapap.2005.04.009. PMID 15953771.
^ abc Smyth LM, Bobalova J, Mendoza MG, Lew C, Mutafova-Yambolieva VN (2004). "Высвобождение бета-никотинамидадениндинуклеотида при стимуляции постганглионарных нервных окончаний в кровеносных сосудах и мочевом пузыре". J Biol Chem . 279 (47): 48893–903. doi : 10.1074/jbc.M407266200 . PMID 15364945.
^ abc Billington RA, Bruzzone S, De Flora A, Genazzani AA, Koch-Nolte F, Ziegler M, Zocchi E (2006). "Возникающие функции внеклеточных пиридиновых нуклеотидов". Mol. Med . 12 (11–12): 324–7. doi :10.2119/2006-00075.Billington. PMC 1829198. PMID 17380199 .
^ "Номенклатура ферментов, Рекомендации по названиям ферментов от Номенклатурного комитета Международного союза биохимии и молекулярной биологии". Архивировано из оригинала 5 декабря 2007 г. Получено 6 декабря 2007 г.
^ "NiceZyme View of ENZYME: EC 1.6.5.3". Expasy . Получено 16 декабря 2007 г.
^ Ханукоглу I (2015). «Протеопедия: складка Россмана: бета-альфа-бета-складка в местах связывания динуклеотидов». Biochem Mol Biol Educ . 43 (3): 206–209. doi : 10.1002/bmb.20849 . PMID 25704928. S2CID 11857160.
^ Lesk AM (1995). "NAD-связывающие домены дегидрогеназ". Curr. Opin. Struct. Biol . 5 (6): 775–83. doi :10.1016/0959-440X(95)80010-7. PMID 8749365.
^ Goto M, Muramatsu H, Mihara H, Kurihara T, Esaki N, Omi R, Miyahara I, Hirotsu K (2005). «Кристаллические структуры дельта1-пиперидеин-2-карбоксилат/дельта1-пирролин-2-карбоксилатредуктазы, принадлежащей к новому семейству НАД(Ф)Н-зависимых оксидоредуктаз: конформационные изменения, распознавание субстрата и стереохимия реакции». J. Biol. Chem . 280 (49): 40875–84. doi : 10.1074/jbc.M507399200 . PMID 16192274.
^ ab Bellamacina CR (1 сентября 1996 г.). «Мотив связывания никотинамиддинуклеотида: сравнение белков, связывающих нуклеотиды». FASEB J . 10 (11): 1257–69. doi : 10.1096/fasebj.10.11.8836039 . PMID 8836039. S2CID 24189316.
^ Carugo O, Argos P (1997). "NADP-зависимые ферменты. I: Сохраняющаяся стереохимия связывания кофакторов". Белки . 28 (1): 10–28. doi :10.1002/(SICI)1097-0134(199705)28:1<10::AID-PROT2>3.0.CO;2-N. PMID 9144787. S2CID 23969986.
^ Vickers TJ, Orsomando G, de la Garza RD, Scott DA, Kang SO, Hanson AD, Beverley SM (2006). «Биохимический и генетический анализ метилентетрагидрофолатредуктазы в метаболизме и вирулентности Leishmania». J. Biol. Chem . 281 (50): 38150–8. doi : 10.1074/jbc.M608387200 . PMID 17032644.
^ Bakker BM, Overkamp KM, Kötter P, Luttik MA, Pronk JT (2001). «Стехиометрия и компартментализация метаболизма NADH в Saccharomyces cerevisiae». FEMS Microbiol. Rev. 25 ( 1): 15–37. doi : 10.1111/j.1574-6976.2001.tb00570.x . PMID 11152939.
^ Rich, PR (1 декабря 2003 г.). «Молекулярный механизм дыхательной цепи Кейлина». Труды биохимического общества . 31 (6): 1095–1105. doi :10.1042/bst0311095. PMID 14641005. S2CID 32361233.
^ Хайнеке Д., Риенс Б., Гросс Х., Хоферихтер П., Питер У., Флюгге UI, Heldt HW (1991). «Окислительно-восстановительный перенос через мембрану внутренней оболочки хлоропласта». Физиол растений . 95 (4): 1131–1137. дои : 10.1104/стр.95.4.1131. ПМЦ 1077662 . ПМИД 16668101.
^ Sistare, FD; Haynes, RC (октябрь 1985 г.). «Взаимодействие между окислительно-восстановительным потенциалом цитозольного пиридиннуклеотида и глюконеогенезом из лактата/пирувата в изолированных гепатоцитах крысы. Значение для исследований гормонального действия». Журнал биологической химии . 260 (23): 12748–12753. doi : 10.1016/S0021-9258(17)38940-8 . PMID 4044607.
^ Фрейтаг А., Бок Э. (1990). «Сохранение энергии в Nitrobacter». FEMS Microbiology Letters . 66 (1–3): 157–62. doi : 10.1111/j.1574-6968.1990.tb03989.x .
^ Циглер М (2000). «Новые функции давно известной молекулы. Новые роли НАД в клеточной сигнализации». Eur. J. Biochem . 267 (6): 1550–64. doi : 10.1046/j.1432-1327.2000.01187.x . PMID 10712584.
^ ab Diefenbach J, Bürkle A (2005). «Введение в метаболизм поли(АДФ-рибозы)». Cell. Mol. Life Sci . 62 (7–8): 721–30. doi :10.1007/s00018-004-4503-3. PMID 15868397.
^ Бергер Ф., Рамирес-Эрнандес М.Х., Зиглер М. (2004). «Новая жизнь долгожителя: сигнальные функции НАД(Ф)». Тенденции биохимии. Наука . 29 (3): 111–8. doi :10.1016/j.tibs.2004.01.007. PMID 15003268. S2CID 8820773.
^ Corda D, Di Girolamo M (2003). «Обзор нового участника Embo: функциональные аспекты моно-АДФ-рибозилирования белка». EMBO J. 22 ( 9): 1953–8. doi :10.1093/emboj/cdg209. PMC 156081. PMID 12727863 .
^ ab Bürkle A (2005). «Поли(АДФ-рибоза). Самый сложный метаболит НАД+». FEBS J. 272 ( 18): 4576–89. doi : 10.1111/j.1742-4658.2005.04864.x . PMID 16156780. S2CID 22975714.
^ Seman M, Adriouch S, Haag F, Koch-Nolte F (2004). «Экто-АДФ-рибозилтрансферазы (ART): новые участники клеточной коммуникации и сигнализации». Curr. Med. Chem . 11 (7): 857–72. doi :10.2174/0929867043455611. PMID 15078170.
^ Chen YG, Kowtoniuk WE, Agarwal I, Shen Y, Liu DR (декабрь 2009 г.). «LC/MS analysis ofcellular RNA reveals NAD-linked RNA». Nat Chem Biol . 5 (12): 879–881. doi :10.1038/nchembio.235. PMC 2842606. PMID 19820715 .
^ Guse AH (2004). «Биохимия, биология и фармакология циклической аденозиндифосфорибозы (cADPR)». Curr. Med. Chem . 11 (7): 847–55. doi :10.2174/0929867043455602. PMID 15078169.
^ Guse AH (2004). «Регуляция передачи кальциевых сигналов вторичным мессенджером циклической аденозиндифосфорибозой (cADPR)». Curr. Mol. Med . 4 (3): 239–48. doi :10.2174/1566524043360771. PMID 15101682.
^ Guse AH (2005). «Функция вторичного мессенджера и связь структуры и активности циклической аденозиндифосфорибозы (cADPR)». FEBS J. 272 ( 18): 4590–7. doi : 10.1111/j.1742-4658.2005.04863.x . PMID 16156781. S2CID 21509962.
^ North BJ, Verdin E (2004). "Сиртуины: связанные с Sir2 NAD-зависимые протеиндеацетилазы". Genome Biol . 5 (5): 224. doi : 10.1186 /gb-2004-5-5-224 . PMC 416462. PMID 15128440.
^ ab Verdin, Eric (4 декабря 2015 г.). «NAD⁺ в старении, метаболизме и нейродегенерации». Science . 350 (6265): 1208–1213. Bibcode :2015Sci...350.1208V. doi :10.1126/science.aac4854. ISSN 1095-9203. PMID 26785480. S2CID 27313960.
^ Бландер, Джил; Гуаренте, Леонард (июнь 2004 г.). «Семейство белковых деацетилаз Sir2». Annual Review of Biochemistry . 73 (1): 417–435. doi :10.1146/annurev.biochem.73.011303.073651. PMID 15189148. S2CID 27494475.
^ Trapp J, Jung M (2006). «Роль NAD+-зависимых гистондеацетилаз (сиртуинов) в старении». Curr Drug Targets . 7 (11): 1553–60. doi :10.2174/1389450110607011553. PMID 17100594.
^ ab Мейер, Том; Шимон, Дор; Юсеф, Савсан; Янковиц, Гал; Тесслер, Ади; Чернобыльский, Том; Гаони-Йогев, Анат; Перелройзен, Рита; Будик-Хармелин, Нога; Стайнман, Лоуренс; Майо, Лиор (30 августа 2022 г.). "Метаболизм NAD+ приводит к провоспалительному перепрограммированию астроцитов при аутоиммунитете центральной нервной системы". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 119 (35): e2211310119. Bibcode : 2022PNAS..11911310M. doi : 10.1073/pnas.2211310119 . ISSN 1091-6490. PMC 9436380 . PMID 35994674.
^ Wilkinson A, Day J, Bowater R (2001). «Бактериальные ДНК-лигазы». Mol. Microbiol . 40 (6): 1241–8. doi : 10.1046/j.1365-2958.2001.02479.x . PMID 11442824. S2CID 19909818.
^ Schär P, Herrmann G, Daly G, Lindahl T (1997). «Недавно идентифицированная ДНК-лигаза Saccharomyces cerevisiae, участвующая в независимом от RAD52 восстановлении двухцепочечных разрывов ДНК». Genes & Development . 11 (15): 1912–24. doi :10.1101/gad.11.15.1912. PMC 316416. PMID 9271115 .
^ abc Li, Jun; Bonkowski, Michael S.; Moniot, Sébastien; Zhang, Dapeng; Hubbard, Basil P.; Ling, Alvin JY; Rajman, Luis A.; Qin, Bo; Lou, Zhenkun; Gorbunova, Vera; Aravind, L.; Steegborn, Clemens; Sinclair, David A. (23 марта 2017 г.). "Консервативный карман связывания NAD, который регулирует белок-белковые взаимодействия во время старения". Science . 355 (6331): 1312–1317. Bibcode :2017Sci...355.1312L. doi :10.1126/science.aad8242. PMC 5456119 . PMID 28336669.
^ Вердин Э. НАД⁺ в старении, метаболизме и нейродегенерации. Наука. 2015 4 декабря;350(6265):1208-13. doi: 10.1126/science.aac4854. PMID 26785480
^ Ziegler M, Niere M (2004). «NAD+ снова появляется». Biochem. J . 382 (Pt 3): e5–6. doi :10.1042/BJ20041217. PMC 1133982 . PMID 15352307.
^ Кох-Нолте Ф., Фишер С., Хааг Ф., Циглер М. (2011). «Компартментация НАД+-зависимой сигнализации». FEBS Lett . 585 (11): 1651–6. Bibcode : 2011FEBSL.585.1651K. doi : 10.1016/j.febslet.2011.03.045 . PMID 21443875. S2CID 4333147.
^ Брин, Лианн Т.; Смит, Лиза М.; Ямболиев, Илья А.; Мутафова-Ямболиева, Виолета Н. (февраль 2006 г.). «β-НАД — это новый нуклеотид, высвобождаемый при стимуляции нервных окончаний в мышце-детрузоре мочевого пузыря человека». Американский журнал физиологии. Физиология почек . 290 (2): F486–F495. doi :10.1152/ajprenal.00314.2005. PMID 16189287. S2CID 11400206.
^ ab Мутафова-Ямболиева ВН, Хванг СДж, Хао X, Чэнь Х, Чжу МХ, Вуд ДжД, Уорд СМ, Сандерс КМ (2007). «Бета-никотинамидадениндинуклеотид является ингибирующим нейротрансмиттером в висцеральных гладких мышцах». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 104 (41): 16359–64. Bibcode :2007PNAS..10416359M. doi : 10.1073/pnas.0705510104 . PMC 2042211 . PMID 17913880.
^ ab Hwang SJ, Durnin L, Dwyer L, Rhee PL, Ward SM, Koh SD, Sanders KM, Mutafova-Yambolieva VN (2011). "β-никотинамидадениндинуклеотид является ингибирующим энтеральным нейротрансмиттером в толстой кишке человека и нечеловекообразных приматов". Gastroenterology . 140 (2): 608–617.e6. doi :10.1053/j.gastro.2010.09.039. PMC 3031738 . PMID 20875415.
^ Ямболиев IA, Смит LM, Дурнин L, Дай Y, Мутафова-Ямболиева VN (2009). "Хранение и секреция бета-НАД, АТФ и дофамина в дифференцированных NGF клетках феохромоцитомы крыс PC12". Eur. J. Neurosci . 30 (5): 756–68. doi :10.1111/j.1460-9568.2009.06869.x. PMC 2774892 . PMID 19712094.
^ Дурнин Л., Дай Й., Айба И., Шаттлворт К. В., Ямболиев И. А., Мутафова-Ямболиева В. Н. (2012). «Высвобождение, нейрональные эффекты и удаление внеклеточного β-никотинамидадениндинуклеотида (β-НАД+) в мозге крысы». Eur. J. Neurosci . 35 (3): 423–35. doi :10.1111/j.1460-9568.2011.07957.x. PMC 3270379 . PMID 22276961.
^ Ван С, Чжоу М, Чжан Х, Яо Дж, Чжан И, Моу З (2017). «Киназа рецептора лектина как потенциальный сенсор для внеклеточного никотинамидадениндинуклеотида в Arabidopsis thaliana». eLife . 6 : e25474. doi : 10.7554/eLife.25474 . PMC 5560858 . PMID 28722654.
^ Sauve AA (март 2008 г.). «NAD + и витамин B3: от метаболизма к терапии». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 324 (3): 883–893. doi :10.1124/jpet.107.120758. PMID 18165311. S2CID 875753.
^ Хан JA, Фороухар F, Тао X, Тонг L (2007). «Метаболизм никотинамидадениндинуклеотида как привлекательная цель для открытия лекарств». Expert Opin. Ther. Targets . 11 (5): 695–705. doi :10.1517/14728222.11.5.695. PMID 17465726. S2CID 6490887.
^ Яку К, Окабе К, Хикосака К , Накагава Т (2018). «Метаболизм НАД в терапии рака». Frontiers in Microbiology . 8 : 622. doi : 10.3389/fonc.2018.00622 . PMC 6315198. PMID 30631755.
^ Pramono AA, Rather GM, Herman H (2020). "NAD- и NADPH-контрибуционные ферменты как терапевтические мишени при раке: обзор". Biomolecules . 10 (3): 358. doi : 10.3390/biom10030358 . PMC 7175141 . PMID 32111066.
^ Пенберти, В. Тодд; Цунода, Икуо (2009). «Значение НАД при рассеянном склерозе». Current Pharmaceutical Design . 15 (1): 64–99. doi :10.2174/138161209787185751. ISSN 1873-4286. PMC 2651433. PMID 19149604 .
^ Swerdlow RH (1998). «Эффективен ли NADH при лечении болезни Паркинсона?». Drugs Aging . 13 (4): 263–268. doi :10.2165/00002512-199813040-00002. PMID 9805207. S2CID 10683162.
^ Timmins GS, Deretic V (2006). «Механизмы действия изониазида». Mol. Microbiol . 62 (5): 1220–1227. doi : 10.1111/j.1365-2958.2006.05467.x . PMID 17074073. S2CID 43379861.
^ Рават Р., Уитти А., Тонге П.Дж. (2003). «Аддукт изониазида-НАД является медленным, прочно связывающимся ингибитором InhA, еноилредуктазы Mycobacterium tuberculosis: сродство к аддукту и устойчивость к лекарственным препаратам». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 100 (24): 13881–13886. Bibcode : 2003PNAS..10013881R. doi : 10.1073/pnas.2235848100 . PMC 283515. PMID 14623976 .
^ Argyrou A, Vetting MW, Aladegbami B, Blanchard JS (2006). «Дигидрофолатредуктаза Mycobacterium tuberculosis является мишенью для изониазида». Nat. Struct. Mol. Biol . 13 (5): 408–413. doi :10.1038/nsmb1089. PMID 16648861. S2CID 7721666.
^ ab Pankiewicz KW, Patterson SE, Black PL, Jayaram HN, Risal D, Goldstein BM, Stuyver LJ, Schinazi RF (2004). «Имитаторы кофакторов как селективные ингибиторы NAD-зависимой инозинмонофосфатдегидрогеназы (IMPDH) – основной терапевтической цели». Curr. Med. Chem . 11 (7): 887–900. doi :10.2174/0929867043455648. PMID 15083807.
^ Франкетти П., Грифантини М. (1999). «Нуклеозидные и ненуклеозидные ингибиторы дегидрогеназы ИМФ как противоопухолевые и противовирусные агенты». Curr. Med. Chem . 6 (7): 599–614. doi :10.2174/092986730607220401123801. PMID 10390603. S2CID 247868867.
^ Ким Э.Дж., Ум С.Дж. (2008). «SIRT1: роль в старении и раке». BMB Rep . 41 (11): 751–756. doi : 10.5483/BMBRep.2008.41.11.751 . PMID 19017485.
^ Valenzano DR, Terzibasi E, Genade T, Cattaneo A, Domenici L, Cellerino A (2006). «Ресвератрол продлевает продолжительность жизни и задерживает появление возрастных маркеров у короткоживущих позвоночных». Curr. Biol . 16 (3): 296–300. Bibcode : 2006CBio...16..296V. doi : 10.1016/j.cub.2005.12.038 . hdl : 11384/14713 . PMID 16461283. S2CID 1662390.
^ Howitz KT, Bitterman KJ, Cohen HY, Lamming DW, Lavu S, Wood JG, Zipkin RE, Chung P, Kisielewski A, Zhang LL, Scherer B, Sinclair DA (2003). «Малые молекулярные активаторы сиртуинов продлевают продолжительность жизни Saccharomyces cerevisiae ». Nature . 425 (6954): 191–196. Bibcode :2003Natur.425..191H. doi :10.1038/nature01960. PMID 12939617. S2CID 4395572.
^ Wood JG, Rogina B, Lavu S, Howitz K, Helfand SL, Tatar M, Sinclair D (2004). «Активаторы сиртуина имитируют ограничение калорийности и задерживают старение у метазоа». Nature . 430 (7000): 686–689. Bibcode :2004Natur.430..686W. doi :10.1038/nature02789. PMID 15254550. S2CID 52851999.
^ Gomes AP, Price NL, Ling AJ, Moslehi JJ, Montgomery MK, Rajman L, White JP, Teodoro JS, Wrann CD, Hubbard BP, Mercken EM, Palmeira CM, de Cabo R, Rolo AP, Turner N, Bell EL, Sinclair DA (19 декабря 2013 г.). «Снижение уровня NAD+ вызывает псевдогипоксическое состояние, нарушающее ядерно-митохондриальную связь во время старения». Cell . 155 (7): 1624–1638. doi :10.1016/j.cell.2013.11.037. PMC 4076149 . PMID 24360282.
^ Рицци М., Шинделин Х. (2002). «Структурная биология ферментов, участвующих в биосинтезе НАД и молибденового кофактора». Curr. Opin. Struct. Biol . 12 (6): 709–720. doi :10.1016/S0959-440X(02)00385-8. PMID 12504674.
^ Begley, Tadhg P.; Kinsland, Cynthia; Mehl, Ryan A.; Osterman, Andrei; Dorrestein, Pieter (2001). «Биосинтез никотинамидадениндинуклеотидов у бактерий». Cofactor Biosynthesis . Vitamins & Hormones. Vol. 61. pp. 103–119. doi :10.1016/S0083-6729(01)61003-3. ISBN9780127098616. PMID 11153263.
^ «Руководство по лабораторному менингиту: идентификация и характеристика Hib | CDC». www.cdc.gov . 30 марта 2021 г.
↑ Harden, A; Young, WJ (24 октября 1906 г.). «Спиртовой фермент дрожжевого сока. Часть II. — Кофермент дрожжевого сока». Труды Лондонского королевского общества . Серия B, содержащая документы биологического характера. 78 (526): 369–375. doi : 10.1098/rspb.1906.0070 . JSTOR 80144.
^ "Ферментация сахаров и ферментативные ферменты" (PDF) . Нобелевская лекция, 23 мая 1930 г. . Нобелевский фонд. Архивировано из оригинала (PDF) 27 сентября 2007 г. . Получено 30 сентября 2007 г. .
^ Варбург О, Кристиан В. (1936). «Пиридин, der Wasserstoffübertragende bestandteil von gärungsfermenten (пиридин-нуклеотид)» [Пиридин, передающий водород компонент ферментов ферментации (пиридиновый нуклеотид)]. Biochemische Zeitschrift (на немецком языке). 287 : 291. дои : 10.1002/hlca.193601901199.
^ Elvehjem CA, Madden RJ, Strong FM, Woolley DW (1938). «Выделение и идентификация фактора, препятствующего черному языку». J. Biol. Chem . 123 (1): 137–49. doi : 10.1016/S0021-9258(18)74164-1 .
^ Axelrod AE, Madden RJ, Elvehjem CA (1939). «Влияние дефицита никотиновой кислоты на содержание кофермента I в тканях животных». J. Biol. Chem . 131 (1): 85–93. doi : 10.1016/S0021-9258(18)73482-0 .
^ Корнберг А. (1948). «Участие неорганического пирофосфата в обратимом ферментативном синтезе дифосфопиридиннуклеотида». J. Biol. Chem . 176 (3): 1475–76. doi : 10.1016/S0021-9258(18)57167-2 . PMID 18098602.
^ Фридкин М., Ленингер А.Л. (1 апреля 1949 г.). «Этерификация неорганического фосфата, связанная с переносом электронов между дигидродифосфопиридиновым нуклеотидом и кислородом». J. Biol. Chem . 178 (2): 611–23. doi : 10.1016/S0021-9258(18)56879-4 . PMID 18116985.
^ Preiss J, Handler P (1958). «Биосинтез дифосфопиридиннуклеотида. I. Идентификация промежуточных продуктов». J. Biol. Chem . 233 (2): 488–92. doi : 10.1016/S0021-9258(18)64789-1 . PMID 13563526.
^ Preiss J, Handler P (1958). «Биосинтез дифосфопиридиннуклеотида. II. Ферментативные аспекты». J. Biol. Chem . 233 (2): 493–500. doi : 10.1016/S0021-9258(18)64790-8 . PMID 13563527.
^ Бегановски, П.; Бреннер, К. (2004). «Открытия никотинамидрибозида как питательного вещества и консервативных генов NRK устанавливают независимый от прейсс-хендлера путь к NAD+ у грибов и людей». Cell . 117 (4): 495–502. doi : 10.1016/S0092-8674(04)00416-7 . PMID 15137942. S2CID 4642295.
^ Chambon P, Weill JD, Mandel P (1963). «Активация никотинамидмононуклеотида нового ДНК-зависимого полиаденилового кислотного синтезирующего ядерного фермента». Biochem. Biophys. Res. Commun . 11 : 39–43. doi :10.1016/0006-291X(63)90024-X. PMID 14019961.
^ Clapper DL, Walseth TF, Dargie PJ, Lee HC (15 июля 1987 г.). «Пиридиновые нуклеотидные метаболиты стимулируют высвобождение кальция из микросом яиц морского ежа, десенсибилизированных к инозитолтрифосфату». J. Biol. Chem . 262 (20): 9561–8. doi : 10.1016/S0021-9258(18)47970-7 . PMID 3496336.
^ Имаи С., Армстронг К. М., Кэберлейн М., Гуаренте Л. (2000). «Транскрипционный белок подавления и долголетия Sir2 — это НАД-зависимая гистондеацетилаза». Nature . 403 (6771): 795–800. Bibcode :2000Natur.403..795I. doi :10.1038/35001622. PMID 10693811. S2CID 2967911.
^ Имаи С (2009). «Мир НАД: новая системная регуляторная сеть метаболизма и старения — Sirt1, системный биосинтез НАД и их значение». Биохимия и биофизика клеток . 53 (2): 65–74. doi :10.1007/s12013-008-9041-4. PMC 2734380. PMID 19130305 .
^ Имаи С (2016). «Мир NAD 2.0: важность межтканевой коммуникации, опосредованной NAMPT/NAD +/SIRT1, в старении млекопитающих и контроле долголетия». npj Systems Biology and Applications . 2 : 16018. doi : 10.1038/npjsba.2016.18. PMC 5516857. PMID 28725474 .
^ "Napa Therapeutics создана для разработки препаратов, влияющих на метаболизм НАД". Боремся со старением! . 17 августа 2018 г. . Получено 29 ноября 2023 г. .
Дальнейшее чтение
Функция
Nelson DL; Cox MM (2004). Lehninger Principles of Biochemistry (4-е изд.). WH Freeman. ISBN978-0-7167-4339-2.
Bugg T (2004). Введение в химию ферментов и коферментов (2-е изд.). Blackwell Publishing Limited. ISBN978-1-4051-1452-3.
Lee HC (2002). Циклическая АДФ-рибоза и НААДФ: структура, метаболизм и функции . Kluwer Academic Publishers. ISBN978-1-4020-7281-9.
Levine OS, Schuchat A, Schwartz B, Wenger JD, Elliott J (1997). "Generic protocol for population-based surveillance of Haemophilus influenzae type B" (PDF) . Всемирная организация здравоохранения. Центры по контролю и профилактике заболеваний. стр. 13. WHO/VRD/GEN/95.05. Архивировано из оригинала (PDF) 1 июля 2004 г.
Ким, Джинхён; Ли, Сан Ха; Тивес, Флориан; Пол, Кэролайн Э.; Холлманн, Фрэнк; Пак, Чан Беум (5 июля 2019 г.). «Никотинамидадениндинуклеотид как фотокатализатор». Science Advances . 5 (7): eaax0501. Bibcode :2019SciA....5..501K. doi :10.1126/sciadv.aax0501. PMC 6641943 . PMID 31334353.
История
Корниш-Боуден, Атель (1997). Новое пиво в старой бутылке. Эдуард Бухнер и рост биохимических знаний. Валенсия: Universitat de Valencia. ISBN978-84-370-3328-0. Архивировано из оригинала 13 декабря 2010 . Получено 8 декабря 2007 ., История ранней энзимологии.
Уильямс, Генри Смит (1904). Современное развитие химических и биологических наук. История науки: в пяти томах. Т. IV. Нью-Йорк: Harper and Brothers., учебник 19 века.
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме Никотинамидадениндинуклеотид .