Description
Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) is a vital coenzyme that transcends its traditional role as an "electron carrier," influencing diverse cellular processes. In cell biology, NAD operates as a crucial electron acceptor in the electron transport chain, driving the production of ATP, the cell′s primary energy source. This electron flow sustains basic cellular maintenance and complex signaling pathways. Beyond its energetic role, NAD serves as a dynamic signaling molecule, dictating cellular responses to various stimuli. Fluctuations in NAD concentration trigger events in DNA repair, gene expression, and cell death, allowing cells to adapt to stress and maintain homeostasis.
In biochemical research, NAD emerges as a vital cofactor for enzymes like sirtuins, poly(ADP-ribose) polymerases, and cADP-ribose synthases. These enzymes rely on NAD+ for catalytic activity, influencing processes such as protein deacetylation, DNA repair, and cellular signaling. In metabolomics, NAD plays a key role in metabolic pathways, making it a significant focus for understanding cellular metabolism comprehensively. NAD participates in additional intricate cellular processes, serving as a substrate for ADP-ribosylation—a post-translational modification affecting protein function. It also acts as a precursor for cyclic ADP-ribose, a second messenger molecule involved in calcium mobilization and cell communication. Research on NAD holds promise across various areas, including aging, where its role is actively investigated. Studies also explore its implications in neurodegenerative disorders and metabolic imbalances.
Application
β-Nicotinamide adenine dinucleotide hydrate has been used:
to prepare NAD+ standard solution for a study on NAD+ metabolomics
as a component of MurI assay reaction partial mixture for glutamate racemase reaction
as a component of a chromogenic staining solution to stain zebrafish embryos
توضیحات
نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید (NAD) یک کوآنزیم حیاتی است که فراتر از نقش سنتی خود به عنوان یک "حامل الکترون"، بر فرآیندهای مختلف سلولی تأثیر می‌گذارد. در زیست‌شناسی سلولی، NAD به عنوان یک پذیرنده الکترون حیاتی در زنجیره انتقال الکترون عمل می‌کند و تولید ATP (منبع اصلی انرژی سلول) را هدایت می‌نماید. این جریان الکترون، نگهداری پایه سلولی و مسیرهای پیچیده پیام‌رسانی را تأمین می‌کند. فراتر از نقش انرژی‌زای خود، NAD به عنوان یک مولکول پیام‌رسان پویا عمل کرده و پاسخ‌های سلولی به محرک‌های مختلف را دیکته می‌کند. نوسانات در غلظت NAD، رویدادهایی در ترمیم DNA، بیان ژن و مرگ سلولی را فعال می‌کند و به سلول‌ها اجازه می‌دهد تا با استرس سازگار شوند و هموستاز را حفظ کنند.
در تحقیقات بیوشیمیایی، NAD به عنوان یک کوفاکتور حیاتی برای آنزیم‌هایی مانند سیرتوئین‌ها، پلی(ADP-ریبوز) پلیمرازها و cADP-ریبوز سنتتازها مطرح می‌شود. این آنزیم‌ها برای فعالیت کاتالیزوری خود به NAD+ وابسته هستند و بر فرآیندهایی مانند داستیلاسیون پروتئین، ترمیم DNA و پیام‌رسانی سلولی تأثیر می‌گذارند. در متابولومیکس، NAD در مسیرهای متابولیک، نقشی کلیدی ایفا می‌کند و به همین دلیل، یک کانون مهم برای درک جامع متابولیسم سلولی است. NAD همچنین در فرآیندهای پیچیده سلولی دیگری نیز شرکت می‌کند؛ به عنوان یک سوبسترا برای ADP-ریبوزیلاسیون عمل می‌کند که یک تغییر پس از ترجمه است و عملکرد پروتئین را تحت تأثیر قرار می‌دهد. همچنین به عنوان پیش‌ساز برای سیکلیک ADP-ریبوز، یک مولکول پیام‌رسان ثانویه که در بسیج کلسیم و ارتباطات سلولی نقش دارد، عمل می‌کند. تحقیقات بر روی NAD در زمینه‌های مختلف، از جمله پیری که نقش آن به طور فعال بررسی می‌شود، امیدوارکننده است. مطالعات همچنین پیامدهای آن را در اختلالات عصبی تخریبی و عدم تعادل‌های متابولیک بررسی می‌کنند.
کاربرد
بتا-نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید هیدرات در کاربردهای زیر استفاده شده است:
-
برای تهیه محلول استاندارد NAD+ جهت مطالعه متابولومیکس NAD+.
-
به عنوان یکی از اجزای مخلوط واکنش آزمون MurI برای واکنش گلوتامات راسماز.
-
به عنوان یکی از اجزای محلول رنگ‌آمیزی کروموژنیک برای رنگ‌آمیزی جنین‌های گوره‌ماهی (zebrafish).
