Nikotinamid adenin dinukleotid

Strukturna formula nikotinamida adenin dinukleotida.

Trodimenzionalni model molekule nikotinamida adenin dinukleotida.

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.

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 svojstva

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.

Redoks reakcija nikotinamid adenin dinukleotida.

U metabolizmu, spoj prima ili donira elektrone u redoks reakcijama. 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. 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.

Literatura

• 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

• Cornish - Bowden, athelete (1997). New Beer in an Old Bottle. Eduard Buchner and the Growth of Biochemical Knowledge.. Valencia: Universitat de Valencia. ISBN 84-370-3328-4. http://bip.cnrs-mrs.fr/bip10/buchner.htm , A history of early enzymology.
• Williams, Henry Smith, 1863-1943 (1904). [http :/ / etext.lib.virginia.edu/toc/modeng/public/Wil4Sci.html Modern Development of the Chemical and Biological Sciences]. A History of Science : in Five Volumes. IV. New York: Harper and Brothers. http :/ / etext.lib.virginia.edu/toc/modeng/public/Wil4Sci.html , A textbook from the 19th century.

Vanjske poveznice

• % 20the % 20 NAD % 20Works/index.htmlNADAnimacija
• β - Nikotinamid adenin dinukleotid NAD -⁺, oksidiran)
• NADH (reduciran)
• NAD⁺
• Lista oksidoreduktaza