Nikotinamid adenin dinukleotid

Nikotinamid adenin dinukleotid
Drugi nazivi	Difosfopiridin nukleotid (DPN+), Koenzim I
Identifikacija
CAS registarski broj	53-84-9 , ; 58-68-4 (NADH)
PubChem	925
ChemSpider	5681
UNII	0U46U6E8UK
DrugBank	DB00157
KEGG	C00003
ChEBI	13389
ChEMBL	CHEMBL1628272
IUPHAR ligand	2451
RTECS registarski broj toksičnosti	UU3450000
Jmol-3D slike	Slika 1
SMILES
	O=C(N)c1ccc[n+](c1)[C@@H]2O[C@@H]([C@@H](O)[C@H]2O)COP([O-])(=O)OP(=O)(O)OC[C@H]5O[C@@H](n4cnc3c(ncnc34)N)[C@H](O)[C@@H]5O
InChI
	InChI=1S/C21H27N7O14P2/c22-17-12-19(25-7-24-17)28(8-26-12)21-16(32)14(30)11(41-21)6-39-44(36,37)42-43(34,35)38-5-10-13(29)15(31)20(40-10)27-3-1-2-9(4-27)18(23)33/h1-4,7-8,10-11,13-16,20-21,29-32H,5-6H2,(H5-,22,23,24,25,33,34,35,36,37)/t10-,11-,13-,14-,15-,16-,20-,21-/m1/s1 ; Kod: BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N InChI=1/C21H27N7O14P2/c22-17-12-19(25-7-24-17)28(8-26-12)21-16(32)14(30)11(41-21)6-39-44(36,37)42-43(34,35)38-5-10-13(29)15(31)20(40-10)27-3-1-2-9(4-27)18(23)33/h1-4,7-8,10-11,13-16,20-21,29-32H,5-6H2,(H5-,22,23,24,25,33,34,35,36,37)/t10-,11-,13-,14-,15-,16-,20-,21-/m1/s1; Kod: BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSBR
Svojstva
Molekulska formula	C21H27N7O14P2
Molarna masa	663.43 g mol−1
Agregatno stanje	beli prah
Tačka topljenja	160 °C
Opasnost
Opasnost u toku rada	nije hazardan
NFPA 704	1 1 0
	(šta je ovo?) (verifikuj) ; Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala
	Infobox references

Nikotinamid adenin dinukleotid (NAD⁺) je koenzim prisutan u svim živim ćelijama. Jedinjenje je dinukleotid, jer se sastoji od dva nukleotida spojena putem fosfatnih grupa. Jedan nukleotid sadrži adeninsku bazu, a drugi nikotinamid.^[6]^[7]

U metabolizmu, NAD⁺ učestvuje u oredoks reakcijama, prenoseći elektrone se jedne reakcije do druge. Koenzim je, stoga nađen u dva oblika u ćelijama: NAD⁺ kao oksidujući agens – on prima elektrone sa drugih molekula i postaje redukovan. Ta reakcija formira NADH, koji se zatim može koristiti kao redukujući agens (doniranje elektrona). Reakcije elektronskog transfera su glavna NAD⁺ funkcija. Međutim, on se takođe koristi u drugim ćelijskim procesima, najznačajniji od kojih su oni u kojima je on supstrat enzima koji dodaju ili uklanjaju hemijske grupe sa proteina, u posttranslacionim modifikacijama. Zbog značaja tih funkcija, enzimi koji uzimaju udela u NAD⁺ metabolizmu su meta u otkrivanju lekova.

U organizmu, NAD⁺ može biti sintetisan iz jednostavnih gradivnih blokova (de novo) iz aminokiseline triptofan ili aspartinske kiseline. Alternativno, kompleksnije komponente koenzima se uzimaju iz hrane kao vitamin pod nazivom niacin. Slična jedinjenja nastaju u reakcijama kojima se razlaže NAD⁺ struktura. Te preformirane komponente zatim prolaze kroz selvidž put koji ih recirkuliše u aktivnu formu. Deo NAD⁺ sadržaja se takođe konvertuje u nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP⁺); hemija tog srodnog koenzima je slična sa NAD⁺-om, ali podleže različitim pravilima u metabolizmu.

Fizičke i hemijske osobine

Nikotinamid adenin dinukleotid, poput svih dinukleotida, se sastoji od dva nukleotida vezana parom premoštenih fosfatnih grupa. Nukleotidi se sastoje od riboznih prstenova, jedan sa adeninom vezanim za privi atom ugljenika (1' pozicija), a drugi sa nikotinamidom u toj poziciji. Nikotinamidna grupa može biti vezana u dve orijentacije za taj anomerni ugljenik. Zbog te dve moguće strukture, jedinjenje postoji kao dva diastereomera. β-nikotinamidni NAD⁺ diastereomer je nađen u organizmima. Ti nukleotidi su međusobno spojeni mostom između dve fosfatne grupe preko 5' ugljenika.^[8]

U metabolizmu, jedinjenje prima ili donira elektrone u redoks reakcijama.^[9] Takve reakcije (sažete u donjoj formuli) obuhvataju uklanjanje dva atoma vodonika sa reaktanta (R), u obliku hidridnog jona (H⁻), i protona (H⁺). Proton se oslobađa u rastvor, dok se reduktant RH₂ oksiduje i NAD⁺ se redukuje u NADH transferom hidrida do nikotinamidnog prstena.

RH₂ + NAD⁺ → NADH + H⁺ + R

Sa hidridnog elektronskog para, jedan elektron se prenosi do pozitivno naelektrisanog azota u nikotinamidnom prstenu, a drugi atom vodonika se presi do C4 ugljenika nasuprot tog azota. Potencijal NAD⁺/NADH redoks para je −0.32 volti, što čini NADH jakim redukujućim agensom.^[10] Reakcija je lako reverzibilna, pri čemu NADH redukuje drugi molekul i re-oksiduje se do NAD⁺. To znači da koenzim može kontinuirano da cirkuliše između NAD⁺ i NADH oblika bez gubitka.^[8]

Reference

↑ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today 15 (23-24): 1052-7. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519. edit
↑ Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217-241. DOI:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.
↑ Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining”. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846. edit
↑ Joanne Wixon, Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast 17 (1): 48–55. DOI:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H.
↑ Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery”. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594. edit
↑ David L. Nelson, Michael M. Cox (2005). Principles of Biochemistry (4th izd.). New York: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.
↑ Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter (2002). Molecular Biology of the Cell. New York: Garlard Science. ISBN 0-8153-3218-1.
↑ ^8,0 ^8,1 Pollak, N; Dölle C, Ziegler M (2007). „The power to reduce: pyridine nucleotides—small molecules with a multitude of functions”. Biochem. J. 402 (2): 205–18. DOI:10.1042/BJ20061638. PMC 1798440. PMID 17295611.
↑ Belenky P; Bogan KL, Brenner C (2007). „NAD+ metabolism in health and disease” (PDF). Trends Biochem. Sci. 32 (1): 12–9. DOI:10.1016/j.tibs.2006.11.006. PMID 17161604. Pristupljeno 2007-12-23.
↑ Unden G; Bongaerts J (1997). „Alternative respiratory pathways of Escherichia coli: energetics and transcriptional regulation in response to electron acceptors”. Biochim. Biophys. Acta 1320 (3): 217–34. DOI:10.1016/S0005-2728(97)00034-0. PMID 9230919.

Literatura

Funkcija

Nelson DL; Cox MM (2004). Lehninger Principles of Biochemistry (4th izd.). W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.
Bugg, T (2004). Introduction to Enzyme and Coenzyme Chemistry (2nd izd.). 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.

Istorija

Cornish-Bowden, Athel (1997). New Beer in an Old Bottle. Eduard Buchner and the Growth of Biochemical Knowledge.. Valencia: Universitat de Valencia. ISBN 84-370-3328-4. Arhivirano iz originala na datum 2010-12-13. Pristupljeno 2014-03-21. , A history of early enzymology.
Williams, Henry Smith, 1863–1943 (1904). Modern Development of the Chemical and Biological Sciences. A History of Science: in Five Volumes. IV. New York: Harper and Brothers. , A textbook from the 19th century.

Spoljašnje veze

Portal Hemija

NAD Animacija Arhivirano 2011-07-07 na Wayback Machine-u
β-Nikotinamid adenin dinukleotid (NAD⁺, oksidovan) Arhivirano 2013-10-19 na Wayback Machine-u
NADH (redukovan) Arhivirano 2013-10-19 na Wayback Machine-u
NAD⁺
Lista oksidoreduktaza Arhivirano 2010-11-30 na Wayback Machine-u

[1] Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.”. Drug Discov Today 15 (23-24): 1052-7. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519. edit

[2] Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities”. Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217-241. DOI:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.

[3] Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining”. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846. edit

[4] Joanne Wixon, Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG”. Yeast 17 (1): 48–55. DOI:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H.

[5] Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). „ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery”. Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100-7. DOI:10.1093/nar/gkr777. PMID 21948594. edit

[Lehninger-6] David L. Nelson, Michael M. Cox (2005). Principles of Biochemistry (4th izd.). New York: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.

[AlbertsMolecularBiology4th-7] Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter (2002). Molecular Biology of the Cell. New York: Garlard Science. ISBN 0-8153-3218-1.

[Pollak-8] 8,0 ^8,1 Pollak, N; Dölle C, Ziegler M (2007). „The power to reduce: pyridine nucleotides—small molecules with a multitude of functions”. Biochem. J. 402 (2): 205–18. DOI:10.1042/BJ20061638. PMC 1798440. PMID 17295611.

[Belenky-9] Belenky P; Bogan KL, Brenner C (2007). „NAD+ metabolism in health and disease” (PDF). Trends Biochem. Sci. 32 (1): 12–9. DOI:10.1016/j.tibs.2006.11.006. PMID 17161604. Pristupljeno 2007-12-23.

[Unden-10] Unden G; Bongaerts J (1997). „Alternative respiratory pathways of Escherichia coli: energetics and transcriptional regulation in response to electron acceptors”. Biochim. Biophys. Acta 1320 (3): 217–34. DOI:10.1016/S0005-2728(97)00034-0. PMID 9230919.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]