NAD:文艺复兴的分子及其在细胞健康中的作用

Promega NAD / NADH-GLO系统以及如何准备样品以识别NAD或NADH。
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nad是吡啶核苷酸。它提供了线粒体产生ATP的氧化和减少功率。多年来,据信NAD / NADH在细胞中的主要功能是通过糖酵解,β-氧化和柠檬酸循环等途径来利用和转移来自葡萄糖,脂肪和氨基酸的能量。

然而,今天,NAD被认为是重要的细胞信号传导分子和基材。现在已知使用NAD +的许多调节途径包括细胞宿潮,能量代谢,寿命调节,细胞凋亡,DNA修复和端粒维护的多个方面。

这种NAD重要性的复活是在没有小部分中发现NAD使用酶,特别是SIRTUINS。

nad / nadh backstory

在原核生物和真核生物中,由两个途径合成NAD。在De Novo途径中,NAD由色氨酸合成,而且还在挽救途径中产生,从回收降解的NAD产品如烟酰胺。在酵母中,NAD合成的真核生物的模型系统,NOVO和抢救途径在细胞生长(1)中发挥了多余的但基本的作用。

NAD在许多生物途径中非常重要,包括能量代谢调节,DNA转录和修复。NAD还用作酶的底物,例如DNA连接酶,NAD依赖性氧化还原酶,聚-ADP-核糖聚合酶(PARP),以及最近的NAD依赖性脱乙酰酶(1)的SIR2P系列。

NADH,NAD的缩小形式是NADH脱氢酶的基材,其部分线粒体呼吸链将电子转移到辅酶Q,产生NAD。

已显示NAD / NADH调节核心压缩机CTBP对转录压缩机的结合。CTBP参与细胞生长和分化和转化的转录途径。研究表明,NADH是2-3个订单比NAD更有效,在增强这种CTBP与阻遏物结合时。

疾病中的作用

几种疾病直接或间接地联系在一起,以改变NAD水平或NAD / NADH平衡。NAD / NADH级别调节内核压缩机CTBP活性,因此已显示在致癌中具有作用(1)。

PARP1已涉及基础1型糖尿病的机制。PARP1使用NAD作为基质,并在DNA基本切除修复中起作用,由于DNA损伤和转录和蛋白质体功能的调节,信号传导。PARP1的过度激活导致NECRASY的NAD耗尽和细胞死亡。

通过PARP1的NAD耗尽也被认为在糖尿病内皮功能障碍中发挥作用。

因此,从这种NAD在细胞中的作用的基本检查中,可以得出结论,如果NAD对细胞的可用性被扰乱,细胞功能会严重且受到负面影响。对于细胞来说,对生物来说非常糟糕。

老龄化的作用

糖尿病和相关的血管功能障碍和代谢疾病通常被称为与年龄相关的疾病。卡路里限制(CR)研究,研究了如何进食可能会改善寿命,指向NAD对老化的看似强烈的联系。SIRTUINS(SIRT在哺乳动物研究中,SIR2在酵母研究中)是NAD + - 依赖性的脱乙酰酶和ADP-核糖酸酯,其已被证明在调节应激响应,基因转录,细胞代谢和寿命中起作用。

SIRTUINS是已知进化的蛋白质,因此酵母研究对哺乳动物系统中可能发生的事情带来了良好的模型。研究人员提出,尽管通过靶蛋白的改性,但是通过靶蛋白的修饰,SIRTUIN的耦合可以是“将蜂窝能量状态中继到寿命调节机械的机械”(2)。

卡路里限制是最有效的方法,以达到各种生物中的寿命,包括哺乳动物。通过降低培养基(2%至0.5%)的葡萄糖浓度可以在酵母中引起中度Cr。已经显示出低葡萄糖消耗引起的寿命增加需要NAD +和SIR2(2)。

NAD,来自发电厂的途径。没有人怀疑他们在呼吸和线粒体功能中的作用非常重要,但在Cr和Longevity Garners对这分子的新尊重时,他们的功能很重要。

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参考

  1. 林,S.-J.和瓜伦特,L.(2003)烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,一种转录,寿命和疾病的代谢调节剂。Curr。拍摄。细胞生物。15.,241-6。
  2. Lu,S.-P.和林,S.-J.(2010)NAD +新陈代谢和卡路里限制的酵母Sirtuins调节。Biochim Biophys Acta。1804年,1567-75。
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Kari Kenefick.

Kari自1996年以来一直是Promega的科学作家/编辑。在此之前,她在兽医微生物学/免疫学中享受,并拥有M.S.在麦迪逊的细菌学中。最喜欢的主题包括传染病,炎症,老化,运动,营养和人格特质。不写时,她喜欢训练她的狗的灵活性和服从。关于写作的做法,正如我们所说,对于基于细胞的测定,“添加混合测量”。

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