NADH | 606-68-8

• 物质功能分类: 生物化工 - 酶及辅酶类
• 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: NADH
• 英文别名: NADH disodium salt；β-nicotinamide adenine dinucleotide, reduced disodium salt；β-nicotinamide adenine dinucleotide disodium salt；β-NADH disodium salt；nicotinamide adenine dinucleotide disodium salt；nicotinamide adenine dinucleotide；β-NADH；Na2NADH；sodium;[[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-oxidophosphoryl] [(2R,3S,4R,5R)-5-(3-carbamoyl-4H-pyridin-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl phosphate
• CAS: 606-68-8
• 化学式: C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂*2Na
• 分子量: 709.411
• InChiKey: CCENFKVWSLBWTH-QYZPTAICSA-L

物化性质

• 熔点：
  140-142°C
• 密度：
  1.955 at 20℃
• 溶解度：
  H2O：50 mg/mL，澄清至接近澄清，黄色
• LogP：
  -1.96 at 21℃ and pH7
• 表面张力：
  69.22mN/m at 1.022g/L and 20℃

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -6.95
• 重原子数：
  45
• 可旋转键数：
  11
• 环数：
  5.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.52
• 拓扑面积：
  323
• 氢给体数：
  6
• 氢受体数：
  19

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险品标志：
  Xn
• 安全说明：
  S24/25,S26,S36/37,S36/37/39,S45
• 危险类别码：
  R36/37/38
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  2924199090
• 危险品运输编号：
  NONH for all modes of transport
• 危险性防范说明：
  P261,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H302,H315,H319,H335

制备方法与用途

简介

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原型辅酶I）是一种转递质子（更准确来说是氢离子）的辅酶，广泛出现在细胞的各种代谢反应中。其还原形式为NADH + H⁺，最多可携带两个质子。

用途

β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸钠是一种生物活性形式的烟酸，用作氢化酶和脱氢酶的辅酶。NAD通常充当氢受体，形成NADH，并在呼吸链中作为氢供体。主要以还原形式（NADPH）存在于活细胞中，并参与合成反应。NAD有两种构型形式：α-NAD和β-NAD，其中仅β-异头物具有生物活性。

生理功能

人体中重要的辅酶之一，在多种氧化还原反应中起关键作用，并广泛出现在细胞的各种代谢反应中。作为生物催化反应必不可少的辅酶，参与上千种生理反应，例如细胞三羧酸循环（TCA）、脂肪β氧化等，在糖、脂肪和氨基酸等营养物质的代谢利用过程中具有重要意义。同时，NAD是某些酶（如NAD+依赖型ADP核糖基转移酶）的唯一底物，这些酶将辅酶I（NAD+）分解成ADP核糖和烟酰胺（Nam），在不同细胞中发挥不同的生理功能，如参与DNA修复、细胞氧化压力调节等。

生物活性

NADH作为一种辅酶，在分解代谢过程中（例如糖酵解、β氧化和三羧酸循环）起再生性给电子体的作用。同时，它在ADP-核糖基化作用中是一种ADP-核糖供体单元，并作为周期性ADP-核糖的前驱体。

靶点

人类内源代谢物，在广泛的酶催化氧化还原反应中形成辅酶NAD+与NADH这对辅酶对；同时，它在ADP-核糖基化作用（如ADP-核糖基转移酶、聚合（ADP-核糖聚合酶）反应）中作为一种ADP-核糖供体单元；并且作为周期性ADP-核糖的前驱体。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  NADH 在 palladium 10% on activated carbon 、 氢气 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 5.0h， 以91%的产率得到
  参考文献：
  名称：

  Design and Synthesis of Novel Lactate Dehydrogenase A Inhibitors by Fragment-Based Lead Generation

  摘要：

  Lactate dehydrogenase A (LDHA) catalyzes the conversion of pyruvate to lactate, utilizing NADH as a cofactor. It has been identified as a potential therapeutic target in the area of cancer metabolism. In this manuscript we report our progress using fragment-based lead generation (FBLG), assisted by X-ray crystallography to develop small molecule LDHA inhibitors. Fragment hits were identified through NMR and SPR screening and optimized into lead compounds with nanomolar binding affinities via fragment linking. Also reported is their modification into cellular active compounds suitable for target validation work.

  DOI：

  10.1021/jm201734r
• 作为产物：
  描述：

  sodium β-nicotinamide adenine dinucleotide phosphate 在 sodium pyruvate 作用下， 以 水 、 重水 为溶剂， 生成 NADH
  参考文献：
  名称：

  用 α-酮酸减少 NAD+ 的原代谢

  摘要：

  破译支持生命的化学起源通常集中在确定产生生物学中发现的分子的生命起源前的合理路径。较少研究的是食物分解释放的能量如何与原始细胞的持久性相结合。为了更好地了解这种耦合化学如何在生命起源前出现，我们探究了核糖二核苷酸 NAD +与之前被确定为原代谢潜在成分的有机小分子的反应性。我们发现 NAD +在氧化脱羧过程中，很容易被α-酮酸（如丙酮酸和草酰乙酸）非酶促还原。在 FAD 和末端电子受体存在的情况下，NAD +对 α-酮酸的消耗启动了一个似是而非的益生元电子传递链。观察到的反应性表明，RNA 世界的成分能够启动捕获分解代谢释放的能量以驱动合成代谢所需的化学反应。

  DOI：

  10.1021/jacsau.0c00124
• 作为试剂：
  描述：

  4-dimethylallyltryptophan 在 disodium hydrogen phosphite pentahydrate 、 NADH 、 FAD 、 halogenase RebH 4-V 、 maltose-binding protein fused variant of flavin reductase 、 sodium phosphite dehydrogenase Opt₁₃ 、 sodium chloride 作用下， 以 二甲基亚砜 为溶剂， 以81 %的产率得到(S)-2-amino-3-(7-chloro-4-(3-methylbut-2-en-1-yl)-1H-indol-3-yl)propanoic acid
  参考文献：
  名称：

  化学酶法合成克瑞霉素片段 7-氯-4-二甲基烯丙基-L-色氨酸

  摘要：

  克瑞霉素是大环缩酚肽天然产物，可作为亚胺培南抗甲氧西林 (MRSA) 增强剂。该家族的旗舰分子克里斯霉素具有独特的 7-氯-4-二甲基烯丙基-色氨酸 (7-Cl-4-Pren-Trp) 片段，该片段对于生物活性至关重要，并且在细菌天然产物中是前所未有的。对假定的生物合成基因簇的分析揭示了芳香族异戊烯基转移酶和色氨酸卤化酶，尽管 7-Cl-4-Pren-Trp 的精确反应顺序仍然不明确。我们在此报道了通过异戊二烯化-氯化序列对 7-Cl-4-Pren-Trp 进行简单的化学酶合成，其中包含首次通过细菌酶对色氨酸进行 C4 异戊二烯化。此外，我们的努力提供了初步证据，表明相同的反应序列在克瑞霉素的生物合成中是有效的。

  DOI：

  10.1016/j.tet.2024.134127

文献信息

• Interrogating bioinspired ESIPT/PCET-based Ir(<scp>iii</scp>)-complexes as organelle-targeted phototherapeutics: a redox-catalysis under hypoxia to evoke synergistic ferroptosis/apoptosis
  作者：Maniklal Shee、Dan Zhang、Moumita Banerjee、Samrat Roy、Bipul Pal、Anakuthil Anoop、Youyong Yuan、N. D. Pradeep Singh

  DOI：10.1039/d3sc03096b

  日期：——

  We investigated organelle-targeted bioinspired ESIPT/PCET-based Ir(iii)-complexes as promising (photo)chemotherapeutic lead compounds which actively operational in redox-catalysis under hypoxia to evoke synergistic ferroptosis/apoptosis.

  我们研究了细胞器靶向生物启发的 ESIPT/PCET 型 Ir(iii)-complexes 作为有前途的（光）化疗先导化合物，它们能在缺氧条件下积极发挥氧化还原催化作用，从而唤起协同的铁凋亡/细胞凋亡。
• Functional Nanozymes Consisting of Co²⁺‐ZIF‐67 Metal‐Organic Framework Nanoparticles and Co²⁺‐ZIF‐67/Polyaniline Conjugates
  作者：Yi Wu、Yunlong Qin、Marieeswaran Muppidathi、Raanan Carmieli、Michael Fadeev、Wu Lei、Mingzhu Xia、Itamar Willner

  DOI：10.1002/adfm.202306929

  日期：2024.1

  Co²⁺‐ZIF‐67 metal‐organic framework nanoparticles (NMOFs), act as nanozymes catalyzing diverse processes, including peroxidase, oxidase, and catalase activities. Peroxidase activities are reflected by the nanozyme‐catalyzed H₂O₂ oxidation of dopamine to aminochrome, the H₂O₂ oxidation of NADH to NAD⁺, the H₂O₂‐catalyzed generation of chemiluminescence through oxidation of luminol, and the H₂O₂‐mediated oxidation of aniline to polyaniline. Oxidase activities of the nanozyme are demonstrated by the Co²⁺‐ZIF‐67 NMOFs catalyzed aerobic oxidation of dopamine to aminochrome and of NADH to NAD⁺, and catalase activities of the nanozyme are reflected by the catalytic decomposition of H₂O₂. Moreover, the Co²⁺‐ZIF‐67 catalyzed oxidation of aniline to polyaniline (PAN) by H₂O₂ is accompanied by the coating of NMOFs with PAN to yield a Co²⁺‐ZIF‐67/PAN hybrid material. Coating the particles in the presence of guest substrates leads to molecular imprinted PAN matrices revealing enhanced ZIF‐67 catalyzed transformations as compared to non‐imprinted PAN matrices. This is demonstrated by imprinting of 2,2′‐azinobis(3‐ethylbenzothiazoline‐6‐sulfonic acid), ABTS²⁻, in the PAN coating and the 3.3‐fold enhanced catalyzed oxidation of ABTS²⁻ by H₂O₂, as compared to the non‐imprinted PAN hybrid composite. Moreover, imprinting of L‐/D‐DOPA in the PAN coating of Co²⁺‐ZIF‐67 NMOFs leads to chiro‐selective H₂O₂‐guided oxidation of L‐/D‐DOPA to dopachrome by the NMOFs/PAN composite.

  摘要Co2+-ZIF-67金属有机框架纳米粒子（NMOFs）可作为纳米酶催化多种过程，包括过氧化物酶、氧化酶和过氧化氢酶活性。纳米酶催化 H2O2 将多巴胺氧化为氨基铬、H2O2 将 NADH 氧化为 NAD+、H2O2 催化发光酚氧化产生化学发光以及 H2O2 介导将苯胺氧化为聚苯胺，都体现了过氧化物酶活性。纳米酶的氧化酶活性体现在 Co2+-ZIF-67 NMOFs 催化多巴胺氧化为氨基铬和 NADH 氧化为 NAD+，而催化分解 H2O2 则体现了纳米酶的过氧化氢酶活性。此外，Co2+-ZIF-67 在 H2O2 催化下将苯胺氧化为聚苯胺（PAN），同时将 NMOFs 涂覆在 PAN 上，得到 Co2+-ZIF-67/PAN 混合材料。与未压印的 PAN 基质相比，在客体基质存在的情况下涂覆颗粒会产生分子压印的 PAN 基质，从而增强 ZIF-67 催化的转化。将 2,2′-叠氮双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）（ABTS2-）压印在 PAN 涂层中，与未压印的 PAN 混合复合材料相比，ABTS2- 被 H2O2 催化氧化的能力增强了 3.3 倍，就证明了这一点。此外，在 Co2+-ZIF-67 NMOF 的 PAN 涂层中压印 L-/D-DOPA 会导致 NMOFs/PAN 复合材料在 H2O2 的引导下将 L-/D-DOPA 氧化为多巴铬。
• Design and Synthesis of Novel Lactate Dehydrogenase A Inhibitors by Fragment-Based Lead Generation
  作者：Richard A. Ward、Claire Brassington、Alexander L. Breeze、Alessandro Caputo、Susan Critchlow、Gareth Davies、Louise Goodwin、Giles Hassall、Ryan Greenwood、Geoffrey A. Holdgate、Michael Mrosek、Richard A. Norman、Stuart Pearson、Jonathan Tart、Julie A. Tucker、Martin Vogtherr、David Whittaker、Jonathan Wingfield、Jon Winter、Kevin Hudson

  DOI：10.1021/jm201734r

  日期：2012.4.12

  Lactate dehydrogenase A (LDHA) catalyzes the conversion of pyruvate to lactate, utilizing NADH as a cofactor. It has been identified as a potential therapeutic target in the area of cancer metabolism. In this manuscript we report our progress using fragment-based lead generation (FBLG), assisted by X-ray crystallography to develop small molecule LDHA inhibitors. Fragment hits were identified through NMR and SPR screening and optimized into lead compounds with nanomolar binding affinities via fragment linking. Also reported is their modification into cellular active compounds suitable for target validation work.
• Protometabolic Reduction of NAD⁺ with α-Keto Acids
  作者：Shibaji Basak、Serge Nader、Sheref S. Mansy

  DOI：10.1021/jacsau.0c00124

  日期：2021.4.26

  identified as potential constituents of protometabolism. We find that NAD+ is readily reduced nonenzymatically by α-keto acids, such as pyruvate and oxaloacetate, during oxidative decarboxylation. In the presence of FAD and a terminal electron acceptor, the consumption of α-keto acids by NAD+ initiates a plausible prebiotic electron transport chain. The observed reactivity suggests that components

  破译支持生命的化学起源通常集中在确定产生生物学中发现的分子的生命起源前的合理路径。较少研究的是食物分解释放的能量如何与原始细胞的持久性相结合。为了更好地了解这种耦合化学如何在生命起源前出现，我们探究了核糖二核苷酸 NAD +与之前被确定为原代谢潜在成分的有机小分子的反应性。我们发现 NAD +在氧化脱羧过程中，很容易被α-酮酸（如丙酮酸和草酰乙酸）非酶促还原。在 FAD 和末端电子受体存在的情况下，NAD +对 α-酮酸的消耗启动了一个似是而非的益生元电子传递链。观察到的反应性表明，RNA 世界的成分能够启动捕获分解代谢释放的能量以驱动合成代谢所需的化学反应。