Ангельская

Уводзіны ў NMN (нікацінамід монануклеатыд)

2023-08-12 14:22:53

Поўная назва NMN - нікацінамід-монануклеатыд, які ўяўляе сабой нікацінамід-монануклеатыд, які з'яўляецца натуральным біялагічна актыўным нуклеатыдам. NMN мае дзве няправільныя формы, α і β; β-ізамер з'яўляецца актыўнай формай NMN, і яго малекулярная маса складае 334.221 г/моль.

Малюнак: хімічная структурная формула і шарыкавая мадэль NMN

Табліца: Хімічная класіфікацыя NMN
Фізічныя і хімічныя ўласцівасці NMN

Дадзеныя PUBCHEM

Харчовыя крыніцы NMN

NMN шырока распаўсюджаны ў паўсядзённай ежы, у такой гародніне, як каляровая капуста (0.25–1.12 мг NMN/100 г) і кітайская капуста (0.0–0.90 мг NMN/100 г), садавіна, напрыклад авакада (0.36–1.60 мг NMN/100 г) , Памідоры (0.26–0.30 мг NMN/100 г), мяса, такое як сырая ялавічына (0.06–0.42 мг NMN/100 г), багатыя NMN [1].

Эндагенны сінтэз NMN

Адна малекула нікацінаміду і адна малекула 5-фосфарыбазіл-1-пірафасфату (PRPP) каталізуюцца нікацінамідфасфарыбазілтрансферазай (NAMPT або NAMPRT) для атрымання адной малекулы NMN і адной малекулы пірафасфату (PPi). У дадатак да нікацінаміду можа ўтварацца NMN, і адна малекула нікацінамід-рыбазіду (NR) фасфаралюецца пад каталізам нікацінамід-рыбазідкіназы (NRK) для атрымання адной малекулы NMN.

Тканевая спецыфічнасць NMN-синтетазы, якая спажывае фермент

(1) NAMPT: NAMPT паўсюдна сустракаецца ў арганізме, але існуюць вялікія адрозненні ва ўзроўні экспрэсіі ў тканінах. У мозгу і сэрцы NAMPT-залежны шлях выратавання з'яўляецца пераважным спосабам выпрацоўкі NAD+; у той час як у шкілетных цягліцах NRK-залежны шлях выратавання з'яўляецца пераважным спосабам вытворчасці NAD+.

(2) NMNAT (ферменты, якія спажываюць NMN): метабалічны прафіліраванне тканіны мышы паказала, што актыўнасць падтыпаў NMNAT была значна вышэй, чым у NAMPT, і актыўнасць падтыпаў NMNAT не была абмежавана ў большасці тканін, за выключэннем крыві.

(3) NRK: аналіз экспрэсіі падтыпаў NRK паказаў, што NRK1 сустракаецца паўсюдна, у той час як NRK2 у асноўным прысутнічае ў шкілетных цягліцах. У адпаведнасці з гэтым, хранічныя дабаўкі NR выклікалі павышэнне ўзроўню NAD+ у цягліцах, але аказалі невялікі ўплыў на мозг або белую тлушчавую тканіну [2].

паглынанне NMN

Розныя шляхі пранікнення NMN у клеткі

NMN мае мембранны транспарцёр на паверхні некаторых клетак, які можа непасрэдна пераносіць NMN у клетку, таму ёсць два шляхі пранікнення NMN у клетку:

① Непасрэдны ўваход у клеткі праз транспарцёры: у пачатку 2019 г. артыкул па метабалізме прыроды пацвердзіла гэтую ідэю. У артыкуле было выяўлена, што ў тонкім кішачніку мышэй існуе спецыфічны транспарцёр NMN, які называецца Slc12a8, які з'яўляецца транспарцёрам амінакіслот і поліамінаў. Ён мае высокую селектыўнасць да NMN і не транспартуе NaMN, які вельмі падобны па структуры да NMN[3].

② Дэфасфараляванне CD73 на паверхні клеткавай мембраны да NR (праз балансавыя нуклеазідныя пераносчыкі ENT) у клетку, а затым каталізуецца ферментам NRK у цытаплазме да NMN, трапляе ў мітахондрыі і выкарыстоўваецца (мітахондрыі без NRK) [4] .

NAM з'яўляецца не толькі папярэднікам NMN, але і прадуктам NAD+, гідролізаванага CD38, які высільваецца актыўнасцю NADase. Такім чынам, сінтэз, выкарыстанне і рэгенерацыя NAD+ - гэта цыкл, які ўключае ўнутрыклетачны і пазаклеткавы NMN/NR→NAD+→NAM→NMN.

Прасоўванне NAD+ аральным NMN

NMN з'яўляецца папярэднікам NAD+, і яго функцыя ў асноўным адлюстроўваецца NAD+ (нікацінамідадэніндынуклеатыд).

На шляху сінтэзу выратавання нікацінамід-рыбазід (NR) або нікацінамід (NAM) сінтэзуе нікацінамід-монануклеатыд (NMN) праз NRK (нікацінамід-рыбазідкіназу) або NAMPT, NMNAT, а NMN сінтэзуе NAD+ праз ферменты NMNAT1-3.

PNP: пурынавых нуклеазідфасфарылаза; NRK: никотинамид рибозид киназа; QPRT: фасфарыбазілтрансфераза хіналінавай кіслаты NAPRT: фасфарыбазілтрансфераза нікацінавай кіслаты; NAMPT: никотинамидфосфорибозилтрансфераза; NMNAT: никотинамид мононуклеарная аденилат аденилилтрансфераза

Нягледзячы на ​​тое, што поўная структура NMN не можа быць выяўлена ў сыроватцы крыві, пероральное ўвядзенне NMN ўсё яшчэ можа хутка (15 хвілін) павялічыць узровень NAD+ у самак і самцоў мышэй [5]:

Узроўні печані, падстраўнікавай залозы, белай тлушчавай тканіны NMN, NAD+

Роля НМН

NMN галоўным чынам адыгрывае ролю, пераўтвараючы ў NAD+. NAD+ таксама вядомы як кафермент I, і яго поўная назва - нікацінамідадэніндынуклеатыд. Ён шырока размеркаваны ва ўсіх клетках чалавечага арганізма і ўдзельнічае ў тысячах біякаталітычных рэакцый. Гэта незаменны кафермент у арганізме чалавека. .

Зніжэнне NAD+ падчас старэння лічыцца асноўнай прычынай захворванняў і інваліднасці, такіх як страта слыху і зроку, кагнітыўная і маторная дысфункцыя, імунная недастатковасць, артрыт з-за нерэгуляваных аутоіммунных запаленчых рэакцый, метабалічныя парушэнні і сардэчна-сасудзістыя захворванні.

Такім чынам, дабаўкі NMN павялічваюць утрыманне NAD+ у арганізме, тым самым затрымліваючы, паляпшаючы і прадухіляючы розныя фенатыпы, звязаныя са старэннем, або ўзроставыя метабалічныя парушэнні і старэчыя захворванні.

А. НАД+ і сутачны рытм

NAD+-залежная дэацэтылаза SIRT1 дзейнічае як мост паміж цыркадным рытмам і метабалізмам, звязваючы ферментатыўную пятлю зваротнай сувязі, якая рэгулюе шлях выратавання NAD+, і цыркадную пятлю зваротнай сувязі транскрыпцыі-трансляцыі.

NAD+ рэгулюе біялагічныя гадзіны праз SIRT1. SIRT1 дэацэтылюе BMAL1 і PER2, што з'яўляецца антаганістычным да функцыі ацэтылявання CLOCK, таму SIRT1 можа інгібіраваць транскрыпцыю генаў гадзінніка, апасродкаваную CLOCK-BMAL1. Такім чынам, NAD+ уплывае на актыўнасць дэзацэтылявання SIRT1 праз свой уласны ўзровень, які, у сваю чаргу, уплывае на экспрэсію шэрагу бялкоў, звязаных з цыркаднымі гадзінамі, уключаючы NAMPT [6].

Рэгуляцыя біялагічных гадзін звязана з многімі захворваннямі, уключаючы, але не абмяжоўваючыся, засмучэнні сну, дыябет і пухліны. Многія паталагічныя працэсы выклікаюцца парушэннямі сутачнага гадзінніка, якія могуць зыходзіць ад генетыкі або навакольнага асяроддзя. Увогуле, падтрыманне нармальнай працы сутачных гадзін гуляе важную ролю ў падтрыманні здароўя.

B. NAD+ і нервовая сістэма

Сіртуіны - гэта нікацінамідадэніндынуклеатыд (NAD+)-залежныя дэацылазы, традыцыйна звязаныя з абмежаваннем калорый і старэннем у млекакормячых. Гэтыя бялкі таксама гуляюць важную ролю ў падтрыманні здароўя нейронаў падчас.