輔酶概述及輔酶I基本知識

識知礎(chǔ)基I

酶輔COENZYMEI目錄

CONTENTSA、輔酶概述B、輔酶I基本信息C、輔酶I生理功能D、輔酶I與疾病A.輔酶概述酶：生物體活細胞產(chǎn)生的具有催化活性的生物大分子，又稱為生物催化劑酶促反應(yīng)：由酶催化所進行的反應(yīng)。在酶催化下，發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)稱為底物，反應(yīng)后生成的物質(zhì)稱為產(chǎn)物酶-人體代謝的催化劑輔因子輔酶-酶活性必須物質(zhì)輔酶（coenzyme）：一類可以將化學(xué)基團從一個酶轉(zhuǎn)移到另一個酶上的有機小分子，與酶較為松散地結(jié)合，是特定酶的活性發(fā)揮是必須物質(zhì)

輔酶的作用和特點作用：

在酶促反應(yīng)中決定底物的反應(yīng)類型，在催化中起轉(zhuǎn)移電子、原子和功能基團的作用特點：1.多為維生素衍生物：多數(shù)水溶性維生素作為輔酶的主要成分，或本身就是輔酶參與體內(nèi)代謝過程2.種類少：體內(nèi)酶的種類很多，而輔酶（基）的種類卻較少3:一對多：通常一種酶蛋白只能與一種輔酶（基）結(jié)合，成為一種特異的酶；但一種輔酶（基）往往能與不同的酶蛋白結(jié)合，構(gòu)成多種特異性強的全酶。主要可溶性維生素和相應(yīng)輔酶

維生素輔酶功能1.B1(硫胺素)TPPα

-酮酸氧化脫羧2.B2(核黃素)FMN、FAD

氫載體PP[尼克酸（酰胺）]NAD+、NADP+氫載體泛酸（遍多酸）

CoASH酰基載體5.B6[吡哆醇（醛、胺）]

磷酸吡哆醛（胺）氨基酸的轉(zhuǎn)氨、脫羧、消旋6.葉酸THF(THFA)

碳基團載體7.生物素羧化輔酶8.硫辛酸硫辛酰胺

酰基載體、氫載體9.B12（氰鈷胺素）

5,-脫氧腺苷鈷胺素某些變位酶輔酶一碳基團載體黃素單核苷酸（FMN）.黃素腺嘌呤二核苷（FAD）焦磷酸硫胺素（TPP）四氫葉酸（TFHA）

B.輔酶I基本信息輔酶I（NAD）簡要信息[中文名]：輔酶I[化學(xué)名]：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸或二磷酸煙苷[英文名]：Nicotinamideadeninedinucleotidehydrate[分子式]：C21H27N7O14P2[分子量]：663.4[常見簡寫]：NAD；NAD+(氧化型);NADH(還原型)是人體氧化還原反應(yīng)中重要的輔酶，在物質(zhì)代謝和能量代謝方面具有重要作用。同時，它是NAD+依賴性核糖基轉(zhuǎn)移酶的唯一底物，具有一系列的生物學(xué)功能輔酶I亞瑟·哈登漢斯·馮·奧伊勒-切爾平HansvonEuler-ChelpinOttoWarburgGeorgeBirkmayerArthurHarden奧托活柏格喬治伯克邁耶19041920s1980s1930s……2013…………輔酶I研究歷程……抗氧化增強免疫抗衰老減毒性抗疲勞……研究熱點首次發(fā)現(xiàn)輔酶I首次分離提純輔酶I并發(fā)現(xiàn)其二核苷酸結(jié)構(gòu)首次發(fā)現(xiàn)輔酶I在物質(zhì)和能量代謝中的關(guān)鍵作用首次將還原型輔酶I應(yīng)用于疾病治療輔酶I的體內(nèi)代謝色氨酸煙酸煙酰胺輔酶I輔酶IIADP核糖主要由色氨酸或煙酸經(jīng)過多步代謝反應(yīng)生成參與多種物質(zhì)生物合成，如輔酶II、ADP核糖等輔酶I

輔酶I（NAD）的分布特點D?lleC,etal.FebsJournal,2013,280:3530–3541.廣泛分布于人體每個細胞內(nèi)、細胞外細胞內(nèi)線粒體和細胞溶質(zhì)內(nèi)含量豐富；細胞外含量少根據(jù)人體需要，細胞內(nèi)輔酶I會釋放到到細胞外

高耗能組織含量豐富，如腦、心臟、肌肉組織C.輔酶I生理功能輔酶I（NAD）是人體必需物質(zhì)參與營養(yǎng)物質(zhì)代謝與ATP合成NAD+依賴性ADP核糖基轉(zhuǎn)移酶的唯一底物：DNA修復(fù)酶PARP的唯一底物組蛋白去乙?；窼irtuins的唯一底物

環(huán)ADP核糖合成酶CD38的唯一底物輔酶I（NAD）具有重要生理意義35%2%40%線粒體功能能量代謝氧化壓力鈣穩(wěn)態(tài)基因表達抗氧化氧化壓力還原合成線粒體功能能量代謝氧化壓力鈣穩(wěn)態(tài)基因表達衰老鈣穩(wěn)態(tài)輔酶I(NADH)輔酶I(NAD+)輔酶Ⅱ

(NADP+)輔酶Ⅱ

(NADPH)Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.氧化磷酸化最重要的氫供體，1mol輔酶I生成3molATPTCA循環(huán)關(guān)鍵輔酶，促進糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸代謝輔酶I（NAD）促進物質(zhì)代謝和能量代謝輔酶I（NAD）抗細胞衰老功能Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.輔酶I（NAD）抗氧化作用Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.輔酶I（NAD）免疫調(diào)節(jié)作用Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.輔酶I（NAD）調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)作用D?lleC,etal.FebsJournal,2013,280:3530–3541.D.輔酶I與疾病輔酶I與疾病的發(fā)生密切相關(guān)1920s1980s1930s……ChangesinNAD+metabolismhavebeenassociatedwithseveralpathologies,includingneurodegenerativediseases,cancer,cardiovasculardisease,andnormalageing.體內(nèi)輔酶I的代謝變化與神經(jīng)退化疾病、癌癥、心血管疾病和衰老等密切相關(guān)輔酶I與疾病的發(fā)生密切相關(guān)

Sauve,A.A.(2008).JPharmacolExpTher324(3):883-893.體內(nèi)輔酶I(NAD)含量降低生理情況隨著年齡增長，體內(nèi)含量降低，與疾病發(fā)生相關(guān)

病理情況含量降低，導(dǎo)致細胞損傷或衰亡，加速疾病進展Massudi,H.,R.Grant,etal.(2012).PLoSOne7(7):e42357.Ying,W.(2008).AntioxidRedoxSignal10(2):179-206.輔酶I（N