» » » Что такое никотинамидадениндинуклеотид (НАД)?


Никотинамидадениндинуклеотид (сокращенно НАД или NAD) является фундаментальным компонентом различных окислительно-восстановительных реакций. NAD представляет собой коферментную форму ниацина (витамина B3) и, как известно, играет роль в восстановлении ДНК, трансдукции сигнала и посттрансляционных модификациях.

Ферменты, участвующие в биосинтезе и восстановительных путях de novo, а также в использовании NAD в нисходящем потоке, были тщательно изучены и, как результат, были вовлечены в патологию заболеваний.

Из этих исследований терапия на основе NAD стала потенциальным новым средством для лечения широкого спектра медицинских условий – от процесса физиологического старения до злокачественных новообразований.

Простые роли NAD

NAD можно рассматривать как двуличное соединение, присутствующее во всех царствах жизни. Это не только кофактор в окислительно-восстановительных реакциях и метаболических путях, но и субстрат, необходимый ферментам для посттрансляционной модификации.

NAD особенно участвует в реакциях деацетилировании и рибозилировании аденозиндифосфата (ADP), в результате чего образуются моно- и поли-ADP рибозные фрагменты, связанные с нуклеиновыми кислотами и белками.

Поэтому можно сказать, что NAD является обязательным окислительным ко-субстратом для различных ферментов. Впоследствии он сводится к НАДГ, который переносит электроны до электронной транспортной цепи для окислительного факторирования и производства аденозинтрифосфата (АТФ).

Кроме того, NAD способен переносить ADP-рибозные фрагменты на конкретные белки, что приводит к образованию никотинамида.

Во время деацетилирования сиртуины (принадлежащих к семейству гистондезацетилаз) NAD используется для удаления ацетильных групп из белков. Деацетилирование лизина связывается с гидролизом NAD в реакции деацетилирования, что приводит к образованию никотинамида и О-ацетил-ADP-рибозы.

Определенное количество сиртуинов также ведет себя как ADP-рибозо-модифицирующие ферменты в определенных компартментах. NAD также действует как предшественник вторых мессенджеров: NAADP и циклическая ADP-рибоза.

NAD в основном потребляется в реакциях переноса ADP-рибозы и используется для получения олигоаденилатов и тетрафосфата диадезозина.

Наконец, мембранные рецепторы на растениях признают внеклеточный NAD, а его повышенная доступность повышает иммунные реакции на патогены растений.

Будущие перспективы NAD-терапий

На сегодняшний день ученные могут уже производить структурно разнообразные молекулы, нацеленные на метаболические пути NAD и некоторые кандидаты даже продвинулись в клинические испытания. Однако необходимы дополнительные биологические, структурные и клинические исследования для облегчения разработки и испытаний новых терапевтических препаратов на основе NAD.

В настоящее время область NAD-терапии находится на стадии, близкой к ранней фазе развития ингибиторов протеинкиназы, где аналоги АТФ (которые более широко используются метаболитами по сравнению с NAD) показывают их избирательность по отношению к определенным целевым ферментам.

Профилактические вмешательства с использованием NAD-терапии для различных метаболических нарушений (таких как диабет и ожирение) также являются перспективным местом проведения исследований.