Никотинамид рибозид
![]() | |
![]() | |
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК
3-Карбамоил-1-(β- D -рибофуранозил)пиридин-1-ий
| |
Систематическое название ИЮПАК
3-Карбамоил-1-[(2R , 3R , 4S , 5R ) -3,4-дигидрокси-5-(гидроксиметил)оксолан-2-ил]пиридин-1-ий | |
Другие имена
1-(β- D -рибофуранозил)никотинамид; N -Рибозилникотинамид
| |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
КЭБ | |
ХимическийПаук | |
ПабХим CID
|
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
Характеристики | |
С 11 Н 15 Н 2 О 5 + | |
Молярная масса | 255.25 g/mol |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
|
Никотинамидрибозид ( NR , SR647 ) представляет собой пиридин - нуклеозид и форму B3 витамина . Он действует как предшественник никотинамидадениндинуклеотида или НАД+ . [ 1 ] по двухэтапному и трехэтапному пути. [ 2 ]
Химия
[ редактировать ]Молекулярная масса никотинамирибозида составляет 255,25 г/моль. [ 3 ] содержание его хлоридной соли составляет 290,70 г/моль. [ 4 ] [ 5 ] Таким образом, 100 мг хлорида никотинамирибозида дают 88 мг никотинамирибозида.
История
[ редактировать ]Никотинамидрибозид (NR) был идентифицирован как предшественник НАД, участвующий в синтезе спасения НАД как у бактерий , так и у эукариот . [ 6 ] У бактерий он был впервые описан в 1944 году как необходимый фактор роста для культуры Haemophilus influenza . H. influenza Было установлено, что как фактора X ( гемин ), так и фактора V (НАД). требует для роста [ 7 ] Показано, что фактор V, очищенный из крови, существует в трех формах: никотинамидадениндинуклеотид (НАД+), NMN и NR. NR был соединением, которое привело к наиболее быстрому росту бактерии H. influenza . [ 8 ] [ 6 ]
H. influenza не может расти на никотиновой кислоте (NA), никотинамиде (NAM) или аминокислотах, таких как триптофан (Trp) или аспарагиновая кислота (Asp), которые были ранее известными предшественниками НАД+. [ 6 ] [ 9 ] H. influenza полностью зависит от спасения предшественников НАД из других клеток в окружающей среде. [ 8 ]
Идентификация никотинамидрибозида (NR) как предшественника НАД у эукариот возникла в результате изучения пеллагры . [ 10 ] Пеллагра была первым заболеванием, связанным с дефицитом НАД+. [ 11 ] Это было связано с дефицитом питания Джозефом Голдбергером в 1914 году и с дефицитом ниацина ( витамина B 3 ) Конрадом Эльвехьемом в 1937 году. Было показано, что НАД + (тогда называемый коэнзимом I) чрезвычайно низок в случаях пеллагры, а NA и NAM. были идентифицированы как молекулярные предшественники в восстановлении уровней НАД+. Пеллагра теперь понимается как тяжелое хроническое истощение НАД+, которое можно лечить с помощью диеты. [ 10 ]
Последующие исследования метаболизма НАД+ выявили регуляторные пути, используемые клетками и тканями для поддержания доступности НАД+. Было показано, что НАД+ и его предшественники никотиновая кислота (NA) и никотинамид (NAM) являются жизненно важными кофакторами в клеточных реакциях окисления/восстановления и синтезе АТФ . Классические пути синтеза НАД+, характерные для эукариот, включают восьмиступенчатый путь de novo из Trp и два пути с использованием предшественников НАД+ NA и NAM: трехступенчатый путь на основе NA, известный как путь Прейсса-Хандлера; и путь, основанный на NAM, с участием фермента никотинамидфосфорибозилтрансферазы (NAMPT) и образования никотинамидмононуклеотида (NMN). [ 10 ] [ 12 ] [ 13 ]
В 2004 году сообщалось о ранее неизвестном пути, когда никотинамидрибозид (NR) был идентифицирован как дополнительный предшественник НАД+ у эукариот . [ 10 ] [ 12 ] [ 13 ] NR теперь признан формой витамина B3 . [ 14 ] который можно найти как в коровьем, так и в грудном молоке. [ 10 ] [ 15 ] После интернализации в клетку NR быстро фосфорилируется под действием ферментов никотинамидрибозидкиназы (NRK1 и NRK2) с образованием никотинамидмононуклеотида (NMN), минуя ранее известные пути биосинтеза для производства НАД+. Затем NMN преобразуется в NAD+ с помощью NMN-аденилилтрансферазы (NMNAT). [ 12 ]
Исследования на млекопитающих показывают, что NRK1 представляет собой цитозольный белок, кодируемый геном Nmrk1 . Он обнаруживается в большинстве тканей, но преимущественно в печени и почках. Белок NRK2 может быть связан с мышечной тканью, включая сердечную мышцу. Он кодируется геном Nmrk2 и, по-видимому, более активно экспрессируется в случаях метаболического стресса или повреждения клеток. [ 10 ] [ 12 ] [ 13 ] Поскольку в разных типах тканей наблюдаются разные концентрации NR и NRK, вполне вероятно, что утилизация NR будет различаться в разных тканях. [ 2 ] [ 12 ]
Метаболические исследования показывают, что НАД+, когда-то считавшийся стабильной молекулой, постоянно перерабатывается и используется, что требует жесткой регуляции для поддержания метаболического гомеостаза. Утилизация NR у млекопитающих может включать как экзогенные пищевые источники, так и эндогенные процессы утилизации, которые перерабатывают промежуточные продукты. Метаболизм NR и взаимодействие различных путей НАД+ продолжают изучаться. Пути NAM и NR включают амидную группу и называются «амидированными» путями. Пути синтеза de novo из триптофана и спасения NA представляют собой «дезамидированные» пути, которые имеют общий ограничивающий скорость фермент амидирования НАДсинтаза1 (НАДСИН). [ 12 ] [ 10 ] Нарушения или дисбаланс метаболизма НАД+ наблюдаются при многих болезненных состояниях, и возможность восстановления уровня НАД+ путем введения предшественников НАД+ представляет интерес для исследователей. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
Биосинтез
[ редактировать ]Никотинамидрибозид (NR) теперь известен как предшественник НАД+, участвующий в биосинтетических путях, которые превращают витамины B3 в НАД+. НАД+ в основном синтезируется у млекопитающих de novo из триптофана, по пути Присса-Хэндлера из никотиновой кислоты (NA) или по пути спасения из никотинамида (NAM). [ 16 ]

Никотинамидрибозид (NR) используется дополнительным путем, включающим фосфорилирование ферментами никотинамидрибозидкиназы (NRK1 и NRK2). [ 16 ] [ 12 ] Также было показано, что у дрожжей NR расщепляется нуклеозидазами Pnp1, Urh1 и Meu1, а затем превращается в НАД⁺ по пути Прейсса-Хандлера и под действием никотинамидазы Pnc1. [ 2 ] [ 9 ]
Коммерциализация
[ редактировать ]ChromaDex лицензировала патенты в июле 2012 года и начала разработку процесса вывода NR на рынок под названием TruNiagen. [ 17 ] ChromaDex ведет патентный спор с Elysium Health по поводу прав на добавки никотинамид-рибозида с 2016 года. [ 18 ]
Обозначения безопасности
[ редактировать ]В 2016 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) присвоило ChromaDex статус общепризнанного безопасного (GRAS) за препарат никотинамидрибозидхлорида (NRC, Niagen™). [ 4 ] [ 19 ] [ 2 ] Он был признан новым диетическим ингредиентом (NDI) для использования в пищевых добавках Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США в 2015 и 2017 годах. В 2018 году он был внесен в базу данных лицензированных натуральных продуктов для здоровья Министерства здравоохранения Канады (LNHPD). Европейский Союз предоставил NRC обозначение «Новый диетический ингредиент» как новый пищевой продукт в соответствии с Регламентом (ЕС) 2015/2283 от 2019 года. Он был разрешен к использованию. в пищевых добавках ЕС в 2020 году. Группа EFSA по питанию, новым продуктам питания и пищевым аллергенам (NDA) сочла его таким же безопасным, как чистый никотинамид, для использования в пищевых продуктах для специальных медицинских целей (FSMP) и полной замены диеты для контроля веса (TDRWC). ) у взрослых по состоянию на 2021 год, но отметил, что потребуются дальнейшие исследования для установления безопасности некоторых других видов использования. [ 20 ] Правительство Австралии внесло никотинамид рибозид хлорид в положительный список в соответствии с рекомендациями по составу своего Управления терапевтических товаров (TGA). [ 21 ]
См. также
[ редактировать ]- Никотинамидмононуклеотид
- Ниацин
- Никотинамид
- Витамин В3
- Никотинамидадениндинуклеотид
- Сэр Гарден
- Поли (АДФ-рибоза) полимераза
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Боган, КЛ; Бреннер, К. (2008). «Никотиновая кислота, никотинамид и никотинамидрибозид: молекулярная оценка витаминов-предшественников НАД + в питании человека». Анну. Преподобный Нутр . 28 : 115–130. дои : 10.1146/annurev.nutr.28.061807.155443 . ПМИД 18429699 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д Мехмель, М; Йованович, Н; Шпиц, Ю (31 мая 2020 г.). «Никотинамидрибозид – современное состояние исследований и терапевтическое использование» . Питательные вещества . 12 (6): 1616. дои : 10.3390/nu12061616 . ПМЦ 7352172 . ПМИД 32486488 .
- ^ «Никотинамидирибозид» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Архивировано из оригинала 20 февраля 2017 г. Проверено 20 февраля 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «Извещения GRAS, ГРН № 635» . www.accessdata.fda.gov . Архивировано из оригинала 11 февраля 2017 года . Проверено 18 февраля 2019 г.
- ^ «Представление Spherix/ChromaDex GRAS» (PDF) . FDA.gov . Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2017 года . Проверено 18 февраля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Газзанига, Ф; и др. (сентябрь 2009 г.). «Микробный метаболизм НАД: уроки сравнительной геномики» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 73 (3): 529–41. дои : 10.1128/MMBR.00042-08 . ПМЦ 2738131 . ПМИД 19721089 .
- ^ Всемирная организация здравоохранения; Центры по контролю и профилактике заболеваний (2011). «Глава 9. Идентификация и характеристика Haemophilus influenzae». Лабораторные методы диагностики менингита, вызванного Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae (PDF) (Второе изд.). Женева, Швейцария: Пресса ВОЗ, Всемирная организация здравоохранения. стр. 87–104. Архивировано (PDF) из оригинала 12 февраля 2023 г. Проверено 12 февраля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Гингрич, В; Шленк, Ф (июнь 1944 г.). «Кодегидрогеназа I и другие соединения пиридиния как фактор V для Hemophilus influenzae и H. parainfluenzae» . Журнал бактериологии . 47 (6): 535–50. дои : 10.1128/JB.47.6.535-550.1944 . ПМЦ 373952 . ПМИД 16560803 .
- ^ Jump up to: а б Беленький, П.; и др. (2007). «Метаболизм НАД + в здоровье и болезнях». Тенденции биохимических наук . 32 (1): 12–19. дои : 10.1016/j.tibs.2006.11.006 . ПМИД 17161604 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Серсилье, А; Чиарло, Э; Канто, К. (2 августа 2022 г.). «Балансирование дефицита НАД+ с помощью никотинамидрибозида: терапевтические возможности и ограничения» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 79 (8): 463. doi : 10.1007/s00018-022-04499-5 . ISSN 1420-9071 . ПМЦ 9345839 . ПМИД 35918544 .
- ^ Jump up to: а б Кацюба, Э; Романи, М; Хофер, Д; Ауверкс, Дж. (январь 2020 г.). «Гомеостаз НАД (+) в здоровье и болезни» . Природный метаболизм . 2 (1): 9–31. дои : 10.1038/s42255-019-0161-5 . ISSN 2522-5812 . ПМИД 32694684 . S2CID 214277961 . Архивировано из оригинала 11 ноября 2022 года . Проверено 6 февраля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Флетчер Р.С., Лавери Г.Г. (2018). «Появление никотинамидрибозидкиназы в регуляции метаболизма НАД+» . Журнал молекулярной эндокринологии . 61 (1): Р107–Р121. doi : 10.1530/JME-18-0085 . ПМК 6145238 . ПМИД 30307159 .
- ^ Jump up to: а б с Рейтен, ОК; Вилванг, Массачусетс; Митчелл, С.Дж.; Ху, З; Фанг, EF (октябрь 2021 г.). «Доклинические и клинические данные о предшественниках НАД (+) в здоровье, болезнях и старении» . Механизмы старения и развития . 199 : 111567. doi : 10.1016/j.mad.2021.111567 . hdl : 20.500.11850/506217 . ПМИД 34517020 . S2CID 237459655 . Архивировано из оригинала 13 февраля 2023 г. Проверено 13 февраля 2023 г.
- ^ Чи, Ю; Сове, А.А. (ноябрь 2013 г.). «Никотинамирибозид, микроэлемент в пищевых продуктах, представляет собой витамин B3, оказывающий влияние на энергетический обмен и нейропротекцию» . Текущее мнение о клиническом питании и метаболической помощи . 16 (6): 657–61. дои : 10.1097/MCO.0b013e32836510c0 . ПМИД 24071780 . S2CID 205782942 . Архивировано из оригинала 13 февраля 2023 г. Проверено 13 февраля 2023 г.
- ^ Уммарино, С; Моццон, М; Зампорлини, Ф; Амичи, А; Маццола, Ф; Орсомандо, Дж; Руджери, С; Рафаэлли, Н. (15 апреля 2017 г.). «Одновременное количественное определение никотинамидирибозида, никотинамидмононуклеотида и никотинамидадениндинуклеотида в молоке с помощью нового ферментативного анализа» . Пищевая химия . 221 : 161–168. doi : 10.1016/j.foodchem.2016.10.032 . ПМИД 27979136 . Архивировано из оригинала 16 февраля 2023 года . Проверено 16 февраля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Макрейнольдс, MR; Челлаппа, К; Баур, Дж.А. (22 февраля 2020 г.). «Возрастное снижение НАД(+)» . Экспериментальная геронтология . 134 : 110888. doi : 10.1016/j.exger.2020.110888 . ПМЦ 7442590 . ПМИД 32097708 .
- ^ «ChromaDex лицензирует эксклюзивные патентные права на витаминные технологии никотинамид-рибозид (NR)» . 16 июля 2012 г. Архивировано из оригинала 15 февраля 2019 г. Проверено 15 февраля 2019 г.
- ^ Бомгарднер, Мелоди М. (2018). «Фирмы враждуют из-за предполагаемой молекулы, борющейся со старением» . Новости химии и техники . 96 (33). Архивировано из оригинала 16 ноября 2022 г. Проверено 16 ноября 2022 г.
- ^ «Уведомление GRAS (GRN) № 635» (PDF) . FDA . Архивировано (PDF) из оригинала 2 января 2023 года . Проверено 15 февраля 2023 г.
- ^ Терк, Д; и др. (ноябрь 2021 г.). «Расширение использования никотинамидирибозидхлорида в качестве нового пищевого продукта в соответствии с Регламентом (ЕС) 2015/2283» . Журнал EFSA . 19 (11): e06843. дои : 10.2903/j.efsa.2021.6843 . ПМЦ 8586847 . ПМИД 34804232 .
- ^ «Никотинамидирибозидхлорид» . Департамент здравоохранения и ухода за престарелыми, Австралийский Союз . Архивировано из оригинала 16 февраля 2023 года . Проверено 16 февраля 2023 г.