Nikotinamid adenin dinukleotid

Nikotinamid adenin dinukleotid (NAD +) je koenzim prisutan u svim živim stanicama Ovaj je spoj dinukleotid, jer se sastoji od dva nukleotida spojena putem fosfatnih grupa. Jedan nukleotid sadrži adeninsku bazu, a drugi nikotinamid.[1]

Strukturna formula nikotinamida adenin dinukleotida.
Trodimenzionalni model molekule nikotinamida adenin dinukleotida.

U metabolizmu, NAD + sudjeluje u redoks reakcijama, prenoseći elektrone s jedne reakcije do druge. Koenzim se, stoga u stanicama pojavljuje u dva oblika, NAD + kao oksidirajući agens prima elektrone s druge molekule i postaje reduciran. Ta reakcija formira NADH, koji se zatim može koristiti kao reducirajući agens (doniranje elektrona). Reakcije elektronskog prijenosa su glavna funkcija NAD +. Međutim, on se također koristi u drugim staničnim procesima, najznačajniji od kojih su oni u kojima je on supstrat enzima koji dodaju ili uklanjaju kemijske grupe s proteina, u posttranslacijskim modifikacijama. Zbog značaja tih funkcija, enzimi koji sudjeluju u metabolizmu NAD+ meta su u otkrivanju novih lijekova.

U organizmu,NAD+ može biti sintetiziran iz jednostavnih gradivnih blokova, kao sinteza „ex novo“ iz aminokiseline triptofana ili asparaginske kiseline. U alternativi, kompleksnije se komponente koenzima uzimaju iz hrane kao vitamin pod nazivom niacin. Slični spojevi nastaju u reakcijama kojima se razgrađuje NAD+ struktura. Te gotove komponente zatim prolaze kroz put spasenja nukleotida koji ih recirkulira u aktivni oblik. Dio NAD+ sadržaja se također pretvara u nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP+) ; kemija tog srodnog koenzima je slična s NAD+- om, ali podliježe različitim pravilima u metabolizmu.

Fizička i kemijska svojstvaUredi

Nikotinamid adenin dinukleotid, poput svih dinukleotida , sastoji se od dva nukleotida vezana parom premoštenih fosfatnih skupina. Nukleotidi se sastoje od riboznih prstenova, jedan s adeninom vezanim za prvi atom ugljika (1 ' pozicija), a drugi s nikotinamidom u toj poziciji. Nikotinamidna skupina može biti vezana u dvije orijentacije za taj anomerni ugljik. Zbog te dvije moguće strukture, spoj postoji kao dva diastereomera. β – nikotinamidni NAD+ diastereomer je nađen u organizmima. Ti nukleotidi su međusobno spojeni mostom između dvije fosfat ne grupe preko 5 ' ugljika. [2]

 
Redoks reakcija nikotinamid adenin dinukleotida.

U metabolizmu, spoj prima ili donira elektrone u redoks reakcijama.[3] Takve reakcije (sažete u donjoj formuli) obuhvaćaju uklanjanje dva atoma vodika s reaktanta -R), u obliku hidridnog iona (H-), i protona (H+). Proton se oslobađa u otopinu, dok se reduktant RH 2 oksidira i NAD+ se reducira u NADH transferom hidrida do nikotinamidnog prstena.

RH 2 +NAD+→ NADH + H+ + R

S hidridnog elektronskog para, jedan elektron se prenosi do pozitivno naelektriziranog dušika u nikotinamidnom prstenu, a drugi atom vodika se presi do -C4 ugljika nasuprot tom dušiku. Potencijal NAD+/ NADH redoks para je -0.32 volt i, što čini NADH jakim redukujućim faktorom.[4] Reakcija je lako reverzibilna, pri čemu NADH reducira druge molekule i reoksidira se do NAD +. To znači da koenzim može kontinuirano cirkulirati između NAD + i NADH oblika bez gubitka. [2]

ReferenceUredi

  1. Nelson DL; Cox MM (2004). Lehninger Principles of Biochemistry (4th ed.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.
  2. 2,0 2,1 Pollak, N; DoLl C, Ziegler M (2007). "The power to reduce : pyridine nucleotides - small molecules with a multitude of functions". Biochem. J. svezak 402 (broj 2): str. 205.-218.. doi:10.1042/BJ20061638. PMC 1.798.440. PMID 17.295.611. http://www.biochemj.org/bj/402/0205/bj4020205.htm 
  3. Belenky P; Bogan KL, Brenner C (2007.). "NAD + metabolism in health and disease" (PDF). Trends Biochem. Sci. (broj 1): str. 12.-19.. PMID 17.161.604. http://biochem.uiowa.edu/brenner/documents/belenky07a.pdf Pristupljeno 23. prosinca 2007. 
  4. Unden G; Bongaerts J (1997.). "Alternative respiratory pathways of Escherichia coli : energetics and transcriptional regulation in response to electron acceptors". Bioch. Biophys. Acta svezak 1320 (broj 3): str. 217.-234.. doi:10.1016/S0005-2728 (97) 00.034 do 0. PMID 9.230.919 

LiteraturaUredi

  • Nelson DL; Cox MM (2004). Lehninger Principles of Biochemistry (4th ed.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6 
  • Bugg, T (2004). Introduction to Enzyme and Coenzyme Chemistry (2nd ed.). Blackwell Publishing Limited. ISBN 1-4051-1452-5 
  • Lee HC (2002). Cyclic ADP - Ribose and NAADP : Structure, Metabolism and Functions. Kluwer Academic Publishers. ISBN 1-4020-7281-3 

Povijest

Vanjske povezniceUredi