NAD+ 500 mg

Co je NAD+ (nikotinamidadenindinukleotid)

NAD+, celým názvem nikotinamidadenindinukleotid, je koenzym přítomný ve všech živých buňkách. Není to peptid ani bílkovina – molekulu tvoří dva nukleotidy spojené můstkem ze dvou fosfátových skupin. Jeden nukleotid nese nikotinamid (amid kyseliny nikotinové, tedy vitaminu B3), druhý adenin. Souhrnný vzorec je C₂₁H₂₇N₇O₁₄P₂ a molekulová hmotnost 663,43 g/mol.

Látku popsali Arthur Harden a William Young už v roce 1906 při pokusech s kvasinkovými extrakty; její strukturu objasnil ve 30. letech Hans von Euler-Chelpin. Dnes patří NAD+ mezi nejlépe prozkoumané kofaktory v biochemii a objevuje se prakticky ve všech učebnicích buněčného metabolismu.

Redoxní pár NAD+ a NADH

Hlavní role NAD+ v buňce je přenos elektronů. Molekula se vyskytuje ve dvou formách, které do sebe přecházejí: oxidovaná forma NAD+ elektrony přijímá a mění se na redukovanou formu NADH, která je zase může předat dál. Reakce probíhá na nikotinamidovém kruhu, zbytek molekuly slouží k rozpoznání enzymem.

Tento redoxní pár propojuje hlavní metabolické dráhy. NAD+ se spotřebovává při glykolýze a v citrátovém cyklu, zatímco vzniklý NADH předává elektrony do dýchacího řetězce ve vnitřní mitochondriální membráně. Poměr NAD+/NADH je proto jedním z ukazatelů, podle kterých se v buněčných studiích posuzuje energetický stav buňky.

NAD+ jako substrát: sirtuiny, PARP a CD38

Vedle role přenašeče elektronů má NAD+ druhou funkci: některé enzymy ho spotřebovávají jako substrát a přitom molekulu štěpí. Patří sem tři skupiny, které se v literatuře objevují nejčastěji:

• Sirtuiny (SIRT1 až SIRT7) – odstraňují acetylové skupiny z bílkovin a při každé reakci spotřebují jednu molekulu NAD+. Jejich aktivita je tak přímo vázaná na jeho dostupnost v buňce.
• Enzymy PARP – zapojené do oprav poškozené DNA. Při rozsáhlém poškození spotřebovávají NAD+ ve velkém množství.
• CD38 – ektoenzym, který NAD+ štěpí a v literatuře se popisuje jako jeden z faktorů ovlivňujících jeho hladinu ve tkáních.

Právě tato druhá funkce je důvodem, proč se NAD+ objevuje ve výzkumu stárnutí buněk: zásoba koenzymu je konečná a několik enzymových systémů o ni soutěží.

Záchranná dráha a prekurzory NMN a NR

Buňka si NAD+ nevyrábí převážně od základu, ale recykluje ho takzvanou záchrannou dráhou (salvage pathway) z nikotinamidu, který vzniká právě při reakcích sirtuinů a PARP. Klíčovým a rychlost určujícím krokem je enzym NAMPT. Menší část vzniká de novo z aminokyseliny tryptofanu.

Do stejné dráhy vstupují i prekurzory, se kterými se ve výzkumu často pracuje:

• NMN (nikotinamidmononukleotid) – vzniká působením NAMPT a je bezprostředním předstupněm NAD+.
• NR (nikotinamidribosid) – na NMN se převádí enzymy NRK1 a NRK2.

Rozdíl mezi NAD+ a jeho prekurzory je tedy v tom, kde do dráhy vstupují. NAD+ je konečná molekula, kterou enzymy skutečně používají; NMN a NR jsou meziprodukty, ze kterých si ji buňka teprve vytvoří.

NAD+ ve výzkumu stárnutí

Opakovaně publikovaným pozorováním je, že koncentrace NAD+ v řadě tkání s věkem klesá. Diskutované vysvětlení kombinuje nižší aktivitu NAMPT, vyšší spotřebu enzymy PARP při hromadícím se poškození DNA a rostoucí aktivitu CD38. Tato pozorování pocházejí převážně z buněčných kultur a zvířecích modelů; přenositelnost na člověka zůstává předmětem debaty a kvalitních klinických dat je zatím málo.

Ve výzkumu dlouhověkosti se proto NAD+ sleduje společně s dalšími látkami zapojenými do buněčného metabolismu.

Rekonstituce a skladování

Lyofilizovaný NAD+ je hygroskopický, tedy snadno na sebe váže vzdušnou vlhkost. Vychlazenou lahvičku proto před otevřením nechte vytemperovat na pokojovou teplotu, aby na prášku nekondenzovala voda. Rozpouštědlo přidávejte pomalu po stěně lahvičky a obsah nechte rozpustit jemným kroužením, ne třepáním.

Lahvička o obsahu 500 mg dá po přidání 5 ml rozpouštědla roztok o koncentraci 100 mg/ml. Přesný přepočet pro jiné objemy, odběry v mikrolitrech a ředění podle vztahu C1V1 = C2V2 spočítá naše kalkulačka rekonstituce.

Prášek skladujte v suchu a temnu, dlouhodobě při −20 °C. Roztok uchovávejte při 2–8 °C; pokud ho nezpracujete v řádu týdnů, rozdělte ho do alikvotů a zmrazte, aby se neopakovalo rozmrazování. Podrobnosti shrnuje článek jak skladovat peptidy. K rekonstituci nabízíme bakteriostatickou vodu.