nicotinamide adenine dinucleotide | 76961-04-1

• 物质功能分类: 生物 - 蛋白与多肽 - 酶及活性检测
• 分子结构分类: 有机化合物 - 核苷、核苷酸和类似物 - （5'->5'）-二核苷酸
• 英文名称: nicotinamide adenine dinucleotide
• 英文别名: NAD+；[[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-oxidophosphoryl] [(2R,3S,4R,5R)-5-(3-carbamoylpyridin-1-ium-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl phosphate
• CAS: 76961-04-1
• 化学式: C₂₁H₂₆N₇O₁₄P₂
• 分子量: 662.423
• InChiKey: BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-M

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -6.1
• 重原子数：
  44
• 可旋转键数：
  11
• 环数：
  5.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.48
• 拓扑面积：
  324
• 氢给体数：
  6
• 氢受体数：
  18

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  nicotinamide adenine dinucleotide 在 氘代异丙醇 、 recombinant Bacillus stearothermophilus LLD-R strain 、 聚甘氨酸 、 sodium hydroxide 作用下， 生成 <4R-(2)H>NADH
  参考文献：
  名称：

  深入了解短链嗜热嗜热菌乙醇脱氢酶的立体特异性，显示出pro-S氢化物转移和prelog对映选择性。

  摘要：

  通过（1）H-NMR光谱测定由嗜热栖热菌HB27的NAD（H）依赖性醇脱氢酶催化的反应中的氢化物转移的立体化学。该酶转移[4R-（2）H] NADH的pro-S氢并显示Prelog特异性。酶-底物对接计算提供了有关该嗜热酶的对映选择性的结构细节。这些结果提供了对广泛使用的短链脱氢酶超家族酶的多种活性位点结构的更多见解。通过嗜热脂肪芽孢杆菌醇脱氢酶催化的2-丙醇-d（8）的酶氧化反应，也建立了高产率合成[4R-（2）H] NADH的可行方案。

  DOI：

  10.2174/092986610790963564
• 作为产物：
  描述：

  还原型辅酶Ⅰ 在 [Os(η⁶-p-cymene)((4-chlorophenyl){5-methoxy-2-methyl-3-[(5-(pyridin-2-yl)-1,3,4-thiadiazol-2-yl)methyl]-1H-indol-1-yl}methanone)Cl]PF₆ 、 sodium chloride 作用下， 以 氘代二甲亚砜 、 aq. phosphate buffer 、 重水 为溶剂， 反应 1.0h， 生成 nicotinamide adenine dinucleotide
  参考文献：
  名称：

  羧肽酶 A 存在下与吲哚美辛功能化配体的半夹心 Os(II) 复合物的稳定性

  摘要：

  在羧肽酶存在下，水解稳定的复合物 [Os(η 6 -pcym)( L2 )Cl]PF 6 ( 2 ) 部分释放生物活性取代基吲哚美辛，通过酰胺键与螯合的 2-(1,3, L2的 4-噻二唑-2-基）吡啶基部分。还研究了存在其他相关生物分子（GSH、NADH、GMP）和癌细胞活力的稳定性。

  DOI：

  10.1039/d2dt01085b
• 作为试剂：
  描述：

  2-苯基丙醛 在 nicotinamide adenine dinucleotide 、 mutated alcohol dehydrogenase 、 NADH oxidase from Lactobacillus brevis 作用下， 以 aq. phosphate buffer 、 二甲基亚砜 为溶剂， 以80%的产率得到
  参考文献：
  名称：

  外消旋环氧化物生物催化级联转化为 (S)-2-芳基丙酸、(R)- 和 (S)-2-芳基丙基胺

  摘要：

  开发了新型一锅多步酶促级联转化，涉及动态动力学拆分，以将外消旋底物转化为高ee和收率的手性产物。通过氧化苯乙烯异构酶 (SOI) 证明了容易获得的外消旋反式-β-甲基或 α-甲基环氧化物产生 ( S )-2-芳基丙酸、( R )- 和 ( S )-2-芳基丙基胺的独特级联反应-催化 Meinwald 环氧化物重排原位生成 2-芳基丙醛，随后自发消旋化，以及乙醇脱氢酶 (ADH)-催化的 ( S )-对映选择性氧化或转氨酶 (TA)-催化的 ( R )- 或 (S）-对映选择性胺化，分别。用分离的酶或全细胞生物催化剂进行的级联反应产生具有高对映选择性和产量的药学相关 ( S )-2-芳基丙酸、( R )- 和 ( S )-2-芳基丙基胺。从环氧化物原位生成醛开始的级联有效地减少了与醛不稳定性相关的副反应，并显示出广泛的底物范围。

  DOI：

  10.1002/adsc.202201061

文献信息

• Characterization of Two Isoforms of Mouse 3(17).ALPHA.-Hydroxysteroid Dehydrogenases of the Aldo-Keto Reductase Family
  作者：Syuhei Ishikura、Noriyuki Usami、Satoko Nakajima、Akiko Kameyama、Hiroaki Shiraishi、Vincenzo Carbone、Ossama El-Kabbani、Akira Hara

  DOI：10.1248/bpb.27.1939

  日期：——

  Mouse kidney contains two 3(17)α-hydroxysteroid dehydrogenases (HSDs) that show essentially the same properties except for their isoelectric points. However, the structural differences and physiological roles of the two enzymes remain unknown. In this study, we have isolated cDNAs for the two 3(17)α-HSDs from a total RNA sample of mouse kidney by reverse transcription-PCR. The identity of the cDNAs was confirmed by characterization of the recombinant enzymes that showed the same molecular weights, pI values, pH optima, substrate specificity and inhibitor sensitivity as those of the enzymes from mouse kidney. We also found that the recombinant enzymes reduce precursors of neuroactive progesterone derivatives, 5α-dihydrotestoserone, deoxycorticosterone, dehydroepiandrosterone, dehydroepiandrosterone sulfate and estrone at low Km values of 0.3—2 μM. The two enzymes belonged to the aldo-keto reductase (AKR) family, and their 323-amino acid sequences differed only by five amino acids. The sequences of the two isoforms are identical to those of proteins that are predicted to be encoded in a gene for AKR1C21 in the database of the mouse genome. However, the mRNAs for the two isoforms were expressed in mouse kidney and other tissues, in which their expression levels were different. The results indicate an important role of 3(17)α-HSD in controlling the concentrations of various steroid hormones in the mouse tissues, and suggest the existence of two genes for the two isoforms of the enzyme.

  小鼠肾脏含有两种3(17)α-羟基类固醇脱氢酶(HSD)，它们的基本性质相同，除了等电点不同。然而，这两种酶的结构差异和生理作用仍然未知。在本研究中，我们通过逆向转录-PCR从小鼠肾脏总RNA样本中分离得到了两种3(17)α-HSD的cDNA。通过重组酶的特性鉴定确认了cDNA的身份，这些重组酶显示出与小鼠肾脏来源酶相同的分子量、等电点、pH最适值、底物特异性和抑制剂敏感性。我们还发现，这些重组酶能以低Km值0.3—2 μM还原神经活性孕酮衍生物前体、5α-二氢睾酮、去氧皮质酮、脱氢表雄酮、脱氢表雄酮硫酸酯和雌酮。这两种酶属于醛酮还原酶（AKR）家族，它们的323个氨基酸序列仅相差五个氨基酸。这两种异构体的序列与预测在老鼠基因组数据库中的AKR1C21基因编码的蛋白质序列一致。然而，这两种异构体的mRNA在小鼠肾脏和其他组织中表达，其表达水平不同。结果表明，3(17)α-HSD在小鼠组织中控制各种类固醇激素的浓度中起着重要作用，并提示这两种酶异构体存在两种基因。
• Water‐Soluble Phenanthroline Complexes of Rhodium, Iridium and Ruthenium for the Regeneration of NADH in the Enzymatic Reduction of Ketones
  作者：Jérôme Canivet、Georg Süss‐Fink、Petr Štěpnička

  DOI：10.1002/ejic.200700505

  日期：2007.10

  10-phenanthroline), isolated as the water-soluble chloride salts, for transfer hydrogenation of NAD+ to give NADH in aqueous solution. The best results were obtained with rhodium complex 1, which gave catalytic turnover frequencies up to 2000 h–1 in aqueous solution at pH 7 and 60 °C with sodium formate as the hydrogen source. When this NADH-regenerating catalytic system is combined with NADH-dependent enzymes

  在醇脱氢酶催化的酮的对映选择性还原中消耗的烟酰胺辅酶 NADH 需要再生以保持酶活性。因此，我们研究了阳离子配合物 [(η5-C5Me5)Rh(N∩N)Cl]+ (1: N∩N = 1,10-phenanthroline; 2: N∩N = 5-nitro-1, 10-菲咯啉; 3: N∩N = 5-amino-1,10-菲咯啉), [(η5-C5Me5)Ir(N∩N)Cl]+ (4: N∩N = 5-nitro-1,10 -phenanthroline) 和 [(η6-C6Me6)Ru(N∩N)Cl]+ (5: N∩N = 5-nitro-1,10-phenanthroline)，分离为水溶性氯化物盐，用于转移氢化NAD+在水溶液中得到NADH。使用铑配合物 1 获得了最好的结果，在 pH 7 和 60 °C 的水溶液中，以甲酸钠作为氢源，其催化转化频率高达 2000 h-1。当这种 NADH
• Enzymatic and Chemical Syntheses of Vacor Analogs of Nicotinamide Riboside, NMN and NAD
  作者：Lars Jansen Sverkeli、Faisal Hayat、Marie E. Migaud、Mathias Ziegler

  DOI：10.3390/biom11071044

  日期：——

  acts as a nicotinamide analog and is converted by enzymes of the NAD salvage pathway. Thereby, vacor is transformed into the NAD analog vacor adenine dinucleotide (VAD), a molecule that causes cell toxicity. Therefore, vacor may potentially be exploited to kill cancer cells. In this study, we have developed efficient enzymatic and chemical procedures to produce vacor analogs of NAD and nicotinamide

  最近已经证明大鼠毒物 vacor 会干扰哺乳动物 NAD 代谢，因为它充当烟酰胺类似物并被 NAD 补救途径的酶转化。因此，vacor 被转化为 NAD 类似物 vacor 腺嘌呤二核苷酸 (VAD)，一种导致细胞毒性的分子。因此，vacor 可能被用来杀死癌细胞。在这项研究中，我们开发了有效的酶促和化学程序来生产 NAD 和烟酰胺核苷 (NR) 的 vacor 类似物。VAD 很容易通过碱交换反应生成，由Aplysia californica催化的 vacor 取代 NAD 的烟酰胺部分ADP 核糖环化酶。此外，我们还介绍了 vacor 核苷版本 vacor riboside (VR) 的化学合成。与生理学 NAD 前体 NR 类似，VR 通过烟酰胺核苷激酶 (NRK) 转化为相应的单核苷酸 (VMN)。这种转化是定量的并且非常有效。因此，与通过烟酰胺磷酸核糖基转移酶 (NamPT) 从
• Engineering the nucleotide coenzyme specificity and sulfhydryl redox sensitivity of two stress-responsive aldehyde dehydrogenase isoenzymes of <i>Arabidopsis thaliana</i>
  作者：Naim Stiti、Isaac O. Adewale、Jan Petersen、Dorothea Bartels、Hans-Hubert Kirch

  DOI：10.1042/bj20101337

  日期：2011.3.15

  Lipid peroxidation is one of the consequences of environmental stress in plants and leads to the accumulation of highly toxic, reactive aldehydes. One of the processes to detoxify these aldehydes is their oxidation into carboxylic acids catalyzed by NAD(P)+-dependent ALDHs (aldehyde dehydrogenases). We investigated kinetic parameters of two Arabidopsis thaliana family 3 ALDHs, the cytosolic ALDH3H1 and the chloroplastic isoform ALDH3I1. Both enzymes had similar substrate specificity and oxidized saturated aliphatic aldehydes. Catalytic efficiencies improved with the increase of carbon chain length. Both enzymes were also able to oxidize α,β-unsaturated aldehydes, but not aromatic aldehydes. Activity of ALDH3H1 was NAD+-dependent, whereas ALDH3I1 was able to use NAD+ and NADP+. An unusual isoleucine residue within the coenzyme-binding cleft was responsible for the NAD+-dependence of ALDH3H1. Engineering the coenzyme-binding environment of ALDH3I1 elucidated the influence of the surrounding amino acids. Enzyme activities of both ALDHs were redox-sensitive. Inhibition was correlated with oxidation of both catalytic and non-catalytic cysteine residues in addition to homodimer formation. Dimerization and inactivation could be reversed by reducing agents. Mutant analysis showed that cysteine residues mediating homodimerization are located in the N-terminal region. Modelling of the protein structures revealed that the redox-sensitive cysteine residues are located at the surfaces of the subunits.

  脂质过氧化是植物遭受环境胁迫的后果之一，会导致高毒性、高活性醛的积累。这些醛的解毒过程之一是在依赖 NAD(P)+ 的 ALDHs（醛脱氢酶）催化下氧化成羧酸。我们研究了拟南芥家族 3 的两种 ALDH（细胞质 ALDH3H1 和叶绿体异构体 ALDH3I1）的动力学参数。这两种酶具有相似的底物特异性，都能氧化饱和脂肪醛。催化效率随着碳链长度的增加而提高。这两种酶还能氧化α、β-不饱和醛，但不能氧化芳香醛。ALDH3H1 的活性依赖于 NAD+，而 ALDH3I1 则能够利用 NAD+ 和 NADP+。ALDH3H1 的活性依赖于 NAD+，而 ALDH3I1 则能利用 NAD+ 和 NADP+。辅酶结合裂隙中一个不寻常的异亮氨酸残基是 ALDH3H1 依赖于 NAD+ 的原因。对 ALDH3I1 的辅酶结合环境进行工程改造阐明了周围氨基酸的影响。两种 ALDH 的酶活性都对氧化还原反应敏感。除了同源二聚体的形成外，抑制作用还与催化和非催化半胱氨酸残基的氧化有关。二聚体的形成和失活可被还原剂逆转。突变分析表明，介导同源二聚化的半胱氨酸残基位于 N 端区域。蛋白质结构建模显示，对氧化还原反应敏感的半胱氨酸残基位于亚基的表面。
• Recombinant Squalene Synthase. A Mechanism for the Rearrangement of Presqualene Diphosphate to Squalene
  作者：Brian S. J. Blagg、Michael B. Jarstfer、Daniel H. Rogers、C. Dale Poulter

  DOI：10.1021/ja020411a

  日期：2002.7.1

  of squalene; and rillingol (ROH), a cyclopropylcarbinyl alcohol formed by addition of water to the tertiary cyclopropylcarbinyl cation previously proposed as an intermediate in the rearrangement of PSPP to SQ (Poulter, C. D. Acc. Chem. Res. 1990, 23, 70-77). The structure and absolute stereochemistry of the tertiary cyclopropylcarbinyl alcohol were established by synthesis using two independent routes

  角鲨烯合酶 (SQase) 催化两个分子的法呢基二磷酸 (FPP) 缩合形成二磷酸前角鲨烯 (PSPP)，随后 PSPP 重排和 NADPH 依赖性还原为角鲨烯 (SQ)。这些反应是胆固醇生物合成的第一步。当重组 SQase 在二氢 NADPH（NADPH3，一种在烟酰胺环中缺少 5,6-双键的非反应性类似物）存在下与 FPP 一起温育时，形成了三种产物：脱氢角鲨烯 (DSQ)，一种八氢番茄红素的 C30 类似物；10(S)-羟基角鲨烯 (HSQ)，角鲨烯的羟基类似物；和 rillingol (ROH)，一种环丙基甲醇，通过将水添加到叔环丙基甲醇阳离子中形成，先前提出作为 PSPP 重排为 SQ 的中间体 (Poulter, CD Acc. Chem. Res. 1990, 23, 70-77)。叔环丙基甲醇的结构和绝对立体化学是通过使用两条独立的路线合成建立的。从酶催化反应中分离 ROH