辅酶概述及辅酶I基本知识

目录CONTENTSA、辅酶概述B、辅酶I基本信息C、辅酶I生理功能D、辅酶I与疾病A.辅酶概述酶：生物体活细胞产生的具有催化活性的生物大分子，又称为生物催化剂酶促反应：由酶催化所进行的反应。在酶催化下，发生化学变化的物质称为底物，反应后生成的物质称为产物酶-人体代谢的催化剂辅因子辅酶-酶活性必须物质辅酶（coenzyme）：一类可以将化学基团从一个酶转移到另一个酶上的有机小分子，与酶较为松散地结合，是特定酶的活性发挥是必须物质辅酶的作用和特点作用：在酶促反应中决定底物的反应类型，在催化中起转移电子、原子和功能基团的作用特点：1.多为维生素衍生物：多数水溶性维生素作为辅酶的主要成分，或本身就是辅酶参与体内代谢过程2.种类少：体内酶的种类很多，而辅酶（基）的种类却较少3:一对多：通常一种酶蛋白只能与一种辅酶（基）结合，成为一种特异的酶；但一种辅酶（基）往往能与不同的酶蛋白结合，构成多种特异性强的全酶。主要可溶性维生素和相应辅酶维生素辅酶功能1.B1(硫胺素)TPPα-酮酸氧化脱羧2.B2(核黄素)FMN、FAD氢载体3.PP[尼克酸（酰胺）]NAD+、NADP+氢载体4.泛酸（遍多酸）CoASH酰基载体5.B6[吡哆醇（醛、胺）]磷酸吡哆醛（胺）氨基酸的转氨、脱羧、消旋6.叶酸THF(THFA)碳基团载体7.生物素羧化辅酶8.硫辛酸硫辛酰胺酰基载体、氢载体9.B12（氰钴胺素）5,-脱氧腺苷钴胺素某些变位酶辅酶一碳基团载体黄素单核苷酸（FMN）.黄素腺嘌呤二核苷（FAD）焦磷酸硫胺素（TPP）四氢叶酸（TFHA）B.辅酶I基本信息辅酶I（NAD）简要信息[中文名]：辅酶I[化学名]：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸或二磷酸烟苷[英文名]：Nicotinamideadeninedinucleotidehydrate[分子式]：C21H27N7O14P2[分子量]：663.4[常见简写]：NAD；NAD+(氧化型);NADH(还原型)是人体氧化还原反应中重要的辅酶，在物质代谢和能量代谢方面具有重要作用。同时，它是NAD+依赖性核糖基转移酶的唯一底物，具有一系列的生物学功能辅酶I亚瑟·哈登汉斯·冯·奥伊勒-切尔平HansvonEuler-ChelpinOttoWarburgGeorgeBirkmayerArthurHarden奥托活柏格乔治伯克迈耶19041920s1980s1930s……2013…………辅酶I研究历程……抗氧化增强免疫抗衰老减毒性抗疲劳……研究热点首次发现辅酶I首次分离提纯辅酶I并发现其二核苷酸结构首次发现辅酶I在物质和能量代谢中的关键作用首次将还原型辅酶I应用于疾病治疗辅酶I的体内代谢色氨酸烟酸烟酰胺辅酶I辅酶IIADP核糖主要由色氨酸或烟酸经过多步代谢反应生成参与多种物质生物合成，如辅酶II、ADP核糖等辅酶I辅酶I（NAD）的分布特点DölleC,etal.FebsJournal,2013,280:3530–3541.广泛分布于人体每个细胞内、细胞外细胞内线粒体和细胞溶质内含量丰富；细胞外含量少根据人体需要，细胞内辅酶I会释放到到细胞外高耗能组织含量丰富，如脑、心脏、肌肉组织C.辅酶I生理功能辅酶I（NAD）是人体必需物质参与营养物质代谢与ATP合成NAD+依赖性ADP核糖基转移酶的唯一底物：DNA修复酶PARP的唯一底物组蛋白去乙酰化酶Sirtuins的唯一底物环ADP核糖合成酶CD38的唯一底物辅酶I（NAD）具有重要生理意义35%2%40%线粒体功能能量代谢氧化压力钙稳态基因表达抗氧化氧化压力还原合成线粒体功能能量代谢氧化压力钙稳态基因表达衰老钙稳态辅酶I(NADH)辅酶I(NAD+)辅酶Ⅱ(NADP+)辅酶Ⅱ(NADPH)Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.氧化磷酸化最重要的氢供体，1mol辅酶I生成3molATPTCA循环关键辅酶，促进糖、脂肪、蛋白质、核酸代谢辅酶I（NAD）促进物质代谢和能量代谢辅酶I（NAD）抗细胞衰老功能Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.辅酶I（NAD）抗氧化作用Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.辅酶I（NAD）免疫调节作用Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.辅酶I（NAD）调节钙稳态作用DölleC,etal.FebsJournal,2013,280:3530–3541.D.辅酶I与疾病辅酶I与疾病的发生密切相关1920s1980s1930s……ChangesinNAD+metabolismhavebeenassociatedwithseveralpathologies,includingneurodegenerativediseases,cancer,cardiovasculardisease,andnormalageing.体内辅酶I的代谢变化与神经退化疾病、癌症、心血管疾病和衰老等密切相关辅酶I与疾病的发生密切相关Sauve,A.A.(2008).JPharmacolExpTher324(3):883-893.体内辅酶I(NAD)含量降低生理情况随着年龄增长，体内含量降低，与疾病发生相关病理情况含量降低，导致细胞损伤或衰亡，加速疾病进展Massudi,H.,R.Grant,etal.(2012).PLoSOne7(7):e42357.Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.辅酶I（NAD）缺乏的危害Massudi,H.,R.Grant,etal.(2012).RedoxRep17(1):28-46.预防与治疗策略：补充辅酶I（NAD）Massudi,H.,R.Grant,etal.(2012).RedoxRep17(1):28-46.