Opis

NAD+ (Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy)

Czym jest NAD+?

NAD+ (dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy, Nicotinamide Adenine Dinucleotide) jest koenzymem należącym do grupy dinukleotydów pirydynowych. Występuje powszechnie w komórkach organizmów żywych i od ponad stu lat pozostaje jednym z najlepiej poznanych związków uczestniczących w procesach biochemicznych.

Po raz pierwszy został opisany na początku XX wieku podczas badań nad fermentacją alkoholową prowadzonych przez brytyjskich biochemików Arthura Hardena i Williama Johna Younga. Dalsze badania wykazały, że związek pełni rolę kofaktora dla wielu enzymów uczestniczących w reakcjach przenoszenia elektronów.

Ze względu na swoją fundamentalną rolę w biochemii NAD+ jest obecnie jednym z najczęściej opisywanych koenzymów w literaturze naukowej.

Budowa chemiczna

Cząsteczka NAD+ zbudowana jest z dwóch nukleotydów połączonych mostkiem pirofosforanowym. Jeden z nich zawiera adeninę, natomiast drugi nikotynamid – amid kwasu nikotynowego będący pochodną witaminy B3.

W zależności od stanu utlenienia cząsteczka może występować w dwóch podstawowych formach:

• NAD+ – forma utleniona,
• NADH – forma zredukowana.

Odwracalna przemiana pomiędzy obiema postaciami stanowi podstawę wielu reakcji oksydacyjno-redukcyjnych analizowanych w biochemii.

NAD+ jako przedmiot badań naukowych

NAD+ jest jednym z najintensywniej badanych kofaktorów enzymatycznych. W bazie PubMed znajduje się kilkadziesiąt tysięcy publikacji dotyczących tego związku, obejmujących zarówno badania podstawowe, jak i analizy biochemiczne oraz molekularne.

W środowisku naukowym badania nad NAD+ koncentrują się między innymi na:

• mechanizmach reakcji oksydacyjno-redukcyjnych,
• aktywności enzymów wykorzystujących NAD+ jako kofaktor,
• przemianach metabolicznych zachodzących w komórkach,
• biologii mitochondriów,
• metabolizmie nukleotydów,
• biosyntezie i recyklingu NAD+,
• właściwościach fizykochemicznych cząsteczki,
• strukturze kompleksów enzym–NAD+.

Zastosowanie w laboratoriach

Ze względu na dobrze poznaną strukturę oraz właściwości chemiczne NAD+ jest szeroko wykorzystywany w badaniach z zakresu:

• biochemii,
• enzymologii,
• biologii molekularnej,
• biologii komórkowej,
• chemii analitycznej,
• biotechnologii,
• metabolomiki,
• proteomiki.

W literaturze naukowej związek ten często wykorzystywany jest jako reagent podczas analiz aktywności enzymatycznej, badań nad nukleotydami oraz opracowywania metod analitycznych wykorzystujących chromatografię cieczową, spektrofotometrię i spektrometrię mas.

Znaczenie w biochemii

NAD+ zaliczany jest do podstawowych kofaktorów enzymatycznych poznanych przez współczesną biochemię. Z uwagi na swoją powszechność oraz dobrze opisaną charakterystykę chemiczną pozostaje jednym z najczęściej wykorzystywanych związków referencyjnych w badaniach nad procesami metabolicznymi oraz funkcjonowaniem enzymów.