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-ニコチンアミドアデニン ジヌクレオチド-NAD としても知られる、多くの細胞代謝反応に関与する重要な補酵素です。分子式は C21H27N7O14P2、分子量は約 663.43 g/mol で、エネルギー生産と細胞プロセスにおいて重要な役割を果たします。
この補酵素は主に、酸化型 (NAD+) と還元型 (NADH または NADH+H+) の 2 つの形態で存在します。 NAD+ は酸化状態では電子受容体として機能し、NADH は還元状態では電子供与体として機能します。この相互変換は、解糖、-酸化、トリカルボン酸（TCA）サイクルなどのさまざまな代謝経路に不可欠であり、水素イオンの移動を促進し、細胞のエネルギー通貨であるATPの合成を促進します。
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| 化学式 | C21H28N7O14P2- |
| 正確な質量 | 664.12 |
| 分子量 | 664.44 |
| m/z | 664.12 (100.0%), 665.12 (22.7%), 666.12 (2.9%), 665.11 (2.6%), 666.12 (2.5%) |
| 元素分析 | C, 37.96; H, 4.25; N, 14.76; O, 33.71; P, 9.32 |
-NAD は水によく溶けますが、アセトンなどの有機溶媒には溶けません。乾燥した状態や中性または弱酸性の溶液では安定ですが、アルカリ性環境や加熱すると劣化しやすくなります。その吸収ピークは、pH 7.5 で 259 nm (ε17800) および 230 nm (ε8000) にあり、定量分析の基礎となります。
さらに、-NAD は細胞の健康と機能を維持する上で極めて重要です。デヒドロゲナーゼ酵素の補因子としてさまざまな生化学反応をサポートし、エタノールなどのアルコールの酸化を助けます。
研究により、-NAD またはニコチンアミド モノヌクレオチド (NMN) などのその前駆体の適切なレベルを維持すると、細胞の老化が遅くなり、ミトコンドリアの機能が強化され、代謝の健康が改善されることが示されています。
要約すると、-NADH は細胞代謝における基本的な補酵素であり、エネルギー生成を促進し、細胞の健康と機能の維持に重要なさまざまな生化学プロセスをサポートします。
-ニコチンアミドアデニン ジヌクレオチド細胞の代謝、エネルギー合成、細胞のDNA修復などのさまざまな生理活動に関与し、体の免疫能力に重要な役割を果たします。健康な状態では、人体内のニコチンアミドアデニンジヌクレオチドの濃度は安定しており、さまざまな細胞の正常な機能が維持されています。体内のニコチンアミドアデニン ジヌクレオチドの濃度は、細胞老化のプロセスと程度を決定し、濃度の低下は細胞老化のプロセスを加速します。 研究によると、NAD+ には虚血手術によって引き起こされる腎梗塞に対する保護効果があり、血清尿素窒素およびクレアチニン レベルを大幅に低下させることができます。 NAD+ は、虚血手術によって引き起こされる腎尿細管損傷に対する保護効果があります。
NAD+ は腎虚血によって引き起こされる腎臓損傷を効果的に保護することができ、NAD+ は腎虚血損傷の予防および治療用の薬剤の調製において重要な応用価値を持っています。さらに、ニコチンアミドアデニン ジヌクレオチドは、炎症性疼痛の治療薬の製造にも特定の用途があります。 NAD+ は、NAD+- 依存性脱アセチル化酵素 SIRT1 および SIRT2 を介して、ホルマリンおよび完全フロイントアジュバント (CFA) の発現の制御に関与しています。炎症性疼痛を誘発する一方、SIRT1 と SIRT2 は異なるメカニズムを通じて炎症性疼痛に対する NAD+ の抑制効果に関与し、それによって炎症性疼痛に対する鎮痛効果を達成します。
電子キャリア: -NADH は、代謝経路、特に解糖、-酸化、クエン酸回路 (クレブス回路) において電子伝達体として機能します。酸化的リン酸化中に電子を供与し、細胞のエネルギー通貨である ATP の生成を促進します。
ミトコンドリアの機能: -NADH はミトコンドリアの機能とエネルギー生産の維持に不可欠です。酸化的リン酸化による ATP 合成における役割により、「ミトコンドリア ビタミン」と呼ばれることがよくあります。
2. 細胞シグナル伝達と DNA 修復
ADP-リボシル化: -NAD+（-NADH の酸化型）は、シグナル伝達や DNA 修復などのさまざまな細胞プロセスに関与する ADP- リボシルトランスフェラーゼの基質として機能します。
ポリ(ADP-リボース) ポリメラーゼ (PARP) 活性: -NAD+ は、PARP 酵素によって利用されて、DNA 修復と細胞ストレス応答に役割を果たすポリマーであるポリ(ADP-リボース) を合成します。
酵素活性アッセイ: -NADH は、デヒドロゲナーゼ酵素の活性を測定するための生化学的アッセイでよく使用されます。 NAD+ と NADH の間の 340 nm での吸光度の差を利用して、デヒドロゲナーゼ-触媒反応の進行をモニタリングできます。
診断キット: -NADH は、乳酸デヒドロゲナーゼ (LDH)、グルタミン酸-ピルビン酸トランスアミナーゼ (ALT)、グルタミン酸-オキサロ酢酸トランスアミナーゼ (AST) などの分析物の検出に使用されるさまざまな診断キットの成分です。これらのキットは、-NADH が関与するデヒドロゲナーゼ触媒反応に依存しています。
4. 製薬および治療への応用
潜在的なアンチエイジング効果-: 研究によると、-NAD+ 前駆体には、細胞内の NAD+ レベルを高めることで老化防止効果があり、エネルギー代謝を強化し、酸化ストレスを軽減できる可能性があります。-
神経疾患: -NAD+- 依存性酵素は、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の制御に関与しています。 -NAD+ レベルを増加させる戦略が、潜在的な治療アプローチとして検討されています。
がん生物学: -NAD+ とその関連酵素は、がんの代謝と進行において重要な役割を果たします。これらの役割を理解することは、がん治療の新しい治療戦略につながる可能性があります。
バイオテクノロジー: -NADH は発酵や生物変換などのバイオテクノロジーのプロセスで使用され、化学物質や燃料の生産に関与するさまざまな酵素の補因子として機能します。
飲食業界: -NADH は、食品および飲料業界、特にその抗酸化作用とエネルギー増強特性を通じて製品の栄養価と保存期間を高める際に応用できる可能性があります。-
合成方法
細胞破壊
酵母菌体を塩酸水溶液に0.5～2.5時間浸漬し、温度差細胞壁破壊処理を行った後、セラミック膜で濾過し、濾液を取り清澄な溶液Aを得る。
集中
Ｓ１で得られた透明な溶液Ａを限外濾過し、限外濾液をナノ濾過して濃縮溶液Ｂを得、濃縮溶液Ｂを塩酸水溶液でｐＨ２〜２．５に調整して濃縮溶液Ｃを得る。
溶出
S2で得られた濃縮液CをD152レジンカラムに通し、アンモニア水で溶出し、溶出液Dを回収し、塩酸を使用する。 ケミック アルブック水溶液で溶離液DのpHを7～8に調整した後、717レジンカラムに通し、塩化カリウム水溶液で溶出し、一括溶液Eを回収する。
分離
Ｓ３で得られた総合溶液Ｅをナノ濾過して濃縮溶液Ｆを得る。濃縮液Ｆを硝酸水溶液でｐＨ１〜３に調整し、アセトンを加えて沈殿させ、遠心分離して固体Ｇを得る。
精製
S4で得られた固体Gを水に溶解し、分取クロマトグラフィーに通し、脱塩、分離し、分離した溶液を回収し、濃縮し、凍結乾燥してニコチンアミドアデニンジヌクレオチドを得る。-。
-ニコチンアミドアデニン ジヌクレオチド一般に -NAD または NADH と略され、さまざまな生化学プロセス内で重要な生物学的活性を示します。その主要な生物活性の概要は次のとおりです。
まず、-NADH は、数多くの酸化還元反応において重要な補因子として機能します。電子供与体および受容体として機能し、代謝経路における電子の移動を促進します。この役割は、解糖、-酸化、トリカルボン酸 (TCA) サイクルなどのエネルギー生成プロセスにおいて重要です。これらのプロセス中に、-NADH は電子を供与し、その電子は細胞のエネルギー通貨である ATP を生成するために利用されます。
次に、-NADH は ADP- リボシル化反応において ADP リボース単位の供与体として機能します。-この反応は、DNA 修復やタンパク質機能の調節など、さまざまな細胞プロセスにおいて重要です。 ADP-リボース単位を提供することで、-NADH はタンパク質や他の生体分子の修飾を助け、それによってそれらの活性や機能に影響を与えます。
さらに、-NADH は、カルシウムシグナル伝達とインスリン分泌の調節に関与するシグナル伝達分子である環状 ADP- リボースの前駆体でもあります。カルシウムシグナル伝達におけるその役割は、細胞の恒常性を維持し、さまざまな生理学的プロセスを調節するために特に重要です。
さらに、-NADH は DNA の合成と修復にも役割を果たします。 DNA の複製と修復に関与する酵素の活性をサポートし、遺伝物質の安定性と完全性を確保します。
さらに、-NADH は老化と長寿に関与していると考えられています。研究では、適切なレベルの - NADH を維持すると、老化プロセスを遅らせ、細胞の健康を促進できることが示されています。これは、エネルギー生産と細胞恒常性の維持におけるその役割に起因すると考えられています。
要約すると、-NADH は多様な生物活性を示し、エネルギー代謝、ADP リボシル化反応、カルシウム シグナル伝達、DNA 修復、老化プロセスにおいて極めて重要な役割を果たしています。-細胞の健康と機能の維持におけるその重要性は、生体系におけるその重要性を強調しています。
強化する戦略-NADレベル
食事介入
ニコチンアミドリボシド（NR）およびニコチンアミド モノヌクレオチド（NMN）:-NAD 合成の制限ステップを回避し、-マウスとヒトの -NAD レベルを効果的に上昇させる前駆体。
トリプトファン-豊富な食品: 七面鳥、卵、チーズは、デノボ -NAD 合成のためのトリプトファンを提供します。
断続的な絶食とカロリー制限: これらの食事療法はサーチュインを活性化し、-NAD 代謝回転を増加させます。
運動と身体活動
有酸素運動はミトコンドリア生合成と、AMPK と PGC-1 の活性化による -NAD 合成を促進し、代謝の健康を改善します。
薬理学的アプローチ
NAMPT アクティベーター:
P7C3 のような化合物は NAMPT 活性を強化し、-NAD サルベージを高めます。
PARP阻害剤:
オラパリブのような薬は、PARP の過剰活性化を阻害することで -NAD 消費を減らします。
CD38 阻害剤:
78c のような実験的薬剤は CD38 をブロックし、- NAD レベルを維持します。
-NADの補給前駆体
NR および NMN サプリメント:
臨床試験では、NR（300-1000 mg/日）がヒトの -NAD を最大 60% 増加させることが実証されています。
レスベラトロール:
SIRT1 を活性化し、間接的に -NAD 利用を促進するポリフェノール。
I. 最初の発見 (1906 年)
1906年、イギリスの科学者ハーデンとヤングは酵母によるアルコール発酵の研究を実施しました。彼らは、加熱殺菌した酵母抽出物が発酵を劇的に加速させることを発見し、その熱安定性有効成分コザイマーゼを -NAD の原始型である-と命名しました。
II.構造解明 (1920–1936)
1929 年、オイラー-チェルピンは化合物を精製し、そのジヌクレオチド構造を検証しました。 2人の研究者は、関連する発酵研究により共同でノーベル化学賞を受賞した。 1936年、ヴァールバーグは-NADの中核となる生理学的機能を明らかにし、ニコチンアミド部分が酸化還元水素移動の重要な部位であることを特定し、-立体構造がその生物学的活性型に対応することを確認した。
Ⅲ．前駆体の識別と合成の完全性 (1938 ～ 1950 年)
1938 年、エルベジェムはニコチン酸とニコチンアミド (ビタミン B3) が - NAD の内因性生合成前駆体として機能することを確認しました。 1940 年以降、コーンバーグは、その生合成を支配する主要な酵素システムを徐々に解明しました。 -NAD の全化学合成は 1950 年に達成され、分子の完全な分子骨格が完成しました。
よくある質問
NAD+はオゼンピックに似ていますか?
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いいえ、NAD+ はオゼンピックとは異なります。これらは、異なる生物学的システムで作用するまったく異なる化合物です。どちらもウェルネス ルーチンで人気がありますが、目的はまったく異なります。
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドは体に良いのでしょうか？
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ニコチンアミドアデニン ジヌクレオチド (NAD+) は、すべての生きた細胞に存在する必須補酵素であり、エネルギー代謝、DNA 修復、細胞の健康に重要です。体にとって不可欠ですが、積極的に健康を増進するためにサプリメントとして摂取することはまだ研究中ですが、健康的に老化することが期待されています。
NADを多く含む食品は何ですか?
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ニコチンアミド アデニン ジヌクレオチド (NAD+) を食事から直接吸収することはできません。代わりに、あなたの体は栄養の構成要素を使用して NAD+ を構築し、リサイクルします。レベルを上げるには、豊富な食品に注目してください。ナイアシン（ビタミンB3）, トリプトファン、および次のような直接の前駆体ニコチンアミドリボシド (NR)またはNMN。
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