Nikotinamida adenina dinukleotida: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
 
(10 revisi perantara oleh 2 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 39:
Dalam organisme, NAD{{sup|+}} dapat disintesis secara ''[[de novo]]'' (dari blok-blok molekul kecil) dari asam amino [[triptofan]] ataupun [[asam aspartat]]. Selain itu, NAD{{sup|+}} dapat juga diperoleh dari sumber makanan yang mengandung vitamin [[niasin]].
 
Beberapa NAD diubah menjadi koenzim [[nikotinamida adenin dinukleotida fosfat]] (NADP).<ref>{{Cite journal|last=Agledal|first=Line|last2=Niere|first2=Marc|last3=Ziegler|first3=Mathias|date=2010-02|title=The phosphate makes a difference: cellular functions of NADP|url=http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1179/174329210X12650506623122|journal=Redox Report|language=en|volume=15|issue=1|pages=2–10|doi=10.1179/174329210X12650506623122|issn=1351-0002|pmc=PMC7067316|pmid=20196923}}</ref> Struktur kimianya sebagian besar mirip dengan NAD, namun perannya sebagian besar sebagai kofaktor dalam [[metabolisme]] [[Anabolisme|anabolik]].<ref>{{Cite journal|last=Spaans|first=Sebastiaan K.|last2=Weusthuis|first2=Ruud A.|last3=van der Oost|first3=John|last4=Kengen|first4=Servé W. M.|date=2015-07-29|title=NADPH-generating systems in bacteria and archaea|url=http://www.frontiersin.org/Microbial_Physiology_and_Metabolism/10.3389/fmicb.2015.00742/abstract|journal=Frontiers in Microbiology|volume=6|doi=10.3389/fmicb.2015.00742|issn=1664-302X|pmc=PMC4518329|pmid=26284036}}</ref>
 
== Sifat-sifat fisika dan kimia ==
Baris 66:
 
== Biosintesis ==
NAD{{sup|+}} disintesis melalui dua lintasan metabolisme. Iayaitu diproduksilintasan baik''de novo'' melaluidan lintasan ''penyelamatan (salvage)''. Lintasan ''[[sintesis de novo|de novo]]'' yang menggunakan [[asam amino]], maupun melaluisedangkan lintasan ''penyelamatan (salvage)''dilakukan dengan mendaur ulang komponen-komponen prekursor seperti [[nikotinamida]] menjadi NAD{{sup|+}}. Lintasan yang lain disebut [[lintasan kinurenina]] yang dilalui oleh [[triptofan]].<ref>{{en}} {{cite web
| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17462670
| title = Mitochondria, metabolic disturbances, oxidative stress and the kynurenine system, with focus on neurodegenerative disorders.
Baris 75:
=== Produksi ''de novo'' ===
[[Berkas:NAD metabolism.svg|jmpl|ka|350px|Beberapa [[lintasan metabolisme]] sintesis dan konsumsi NAD{{sup|+}} dalam [[vertebrata]]. Dalam hal ini, "Na" merupakan singkatan dari [[Asam nikotinat]]. Untuk kepanjangan singkatan lainnya, lihat artikel di samping.]]
Kebanyakan organisme mensintesis NAD{{sup|+}} dari komponen-komponen yang sederhana.<ref name=Belenky/> Reaksi yang terlibat berbeda-beda dari organisme yang satu ke organisme lain. Namun, terdapat kesamaan dalam penghasilan asam kuinolinat ([[asam kuinolinat|QA)]] dari asam amino tertentu seperti [[triptofan]] pada hewan dan beberapa bakteri, ataupun [[asam aspartat]] pada beberapa bakteri dan tumbuhan.<ref>{{cite journal |author=Katoh A, Uenohara K, Akita M, Hashimoto T |title=Early steps in the biosynthesis of NAD in Arabidopsis start with aspartate and occur in the plastid |journal=Plant Physiol. |volume=141 |issue=3 |pages=851–7 |year=2006 |pmid=16698895 |pmc=1489895 |doi=10.1104/pp.106.081091 |url=http://www.plantphysiol.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=16698895}}</ref><ref>{{cite journal |author=Foster JW, Moat AG |title=Nicotinamide adenine dinucleotide biosynthesis and pyridine nucleotide cycle metabolism in microbial systems |journal=Microbiol. Rev. |volume=44 |issue=1 |pages=83–105 |date=1 March 1980|pmid=6997723 |pmc=373235 |url=http://mmbr.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=6997723 }}</ref> Asam kuinolinat diubah menjadi asam nikotinat adenina dinukleotida (NaMN) melalui transfer gugus fosforibosa. Gugus adenilat kemudian ditransfer untuk membentuk asam nikotinat adenina dinukleotida (NaAD). Pada akhirnya, gugus asam nikotinat pada NaAD di[[amida]]si menjadi gugus nikotinamida (Nam), membentuk nikotinamida adenina dinukleotida.<ref name=Belenky/>
 
Pada langkah lebih lanjut, beberapa NAD{{sup|+}} diubah menjadi NADP{{sup|+}} oleh [[NAD+ kinase|NAD{{sup|+}} kinase]], yang memfosforilasi NAD{{sup|+}}.<ref>{{cite journal |author=Magni G, Orsomando G, Raffaelli N |title=Structural and functional properties of NAD kinase, a key enzyme in NADP biosynthesis |journal=Mini reviews in medicinal chemistry |volume=6 |issue=7 |pages=739–46 |year=2006 |pmid=16842123 |doi=10.2174/138955706777698688}}</ref> Pada kebanyakan organisme, enzim ini menggunakan ATP sebagai sumber gugus fosfat, walaupun pada bakteri seperti ''[[Mycobacterium tuberculosis]]'' dan [[arkea]] seperti ''[[Pyrococcus|Pyrococcus horikoshii]]'' menggunakan [[polifosfat]] anorganik sebagai donor fosfat alternatif.<ref>{{cite journal |author=Sakuraba H, Kawakami R, Ohshima T |title=First archaeal inorganic polyphosphate/ATP-dependent NAD kinase, from hyperthermophilic archaeon Pyrococcus horikoshii: cloning, expression, and characterization |journal=Appl. Environ. Microbiol. |volume=71 |issue=8 |pages=4352–8 |year=2005 |pmid=16085824 |pmc=1183369 |doi=10.1128/AEM.71.8.4352-4358.2005 |url=http://aem.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=16085824}}</ref><ref>{{cite journal |author=Raffaelli N, Finaurini L, Mazzola F, ''et al.'' |title=Characterization of Mycobacterium tuberculosis NAD kinase: functional analysis of the full-length enzyme by site-directed mutagenesis |journal=Biochemistry |volume=43 |issue=23 |pages=7610–7 |year=2004 |pmid=15182203 |doi=10.1021/bi049650w}}</ref>
 
[[Berkas:NA, N and NR.svg|jmpl|kiri|300px|Lintasan daur ulang menggunakan tiga prekursor NAD<sup>+</sup>.]]
Baris 104:
 
=== Peran dalam reaksi redoks ===
[[File:Catabolism schematic.svg|thumb|250px|Garis besar metabolisme redoks yang disederhanakan, menunjukkan bagaimana NAD+ dan NADH menghubungkan siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif.]]
 
Reaksi redoks melibatkan oksidoreduktase sangat penting dalam metabolisme, terutama untuk membongkar energi yang tersimpan dalam ikatan rangkap oksigen yang relatif lemah.<ref name="Schmidt-Rohr 20">{{Cite journal|year=2020|title=Oxygen Is the High-Energy Molecule Powering Complex Multicellular Life: Fundamental Corrections to Traditional Bioenergetics|journal=ACS Omega|volume=5|issue=5|pages=2221–2233|doi=10.1021/acsomega.9b03352|pmc=7016920|pmid=32064383|vauthors=Schmidt-Rohr K}}</ref> Pada proses ini, senyawa tereduksi seperti [[glukosa]] dan [[asam lemak]] akan dioksidasi, sehingga melepaskan energi kimia dari O<sub>2</sub>. Sementara itu, NAD{{+}} direduksi menjadi NADH, sebagai bagian dari [[oksidasi beta]], [[glikolisis]], dan [[siklus asam sitrat]]. Pada [[eukariota]], elektron yang dibawa oleh NADH yang diproduksi di [[sitoplasma]] ditransfer ke [[mitokondria]] (untuk mereduksi NAD{{+}}mitokondria) oleh [[Pesawat ulang-alik mitokondria|antar-jemput mitokondria]], seperti [[antar-jemput malat-aspartat]].<ref>{{Cite journal|year=2001|title=Stoichiometry and compartmentation of NADH metabolism in ''Saccharomyces cerevisiae''|journal=FEMS Microbiol. Rev.|volume=25|issue=1|pages=15–37|doi=10.1111/j.1574-6976.2001.tb00570.x|pmid=11152939|vauthors=Bakker BM, Overkamp KM, Kötter P, Luttik MA, Pronk JT}}</ref> NADH mitokondria kemudian dioksidasi oleh [[rantai transpor elektron]], yang memompa proton melintasi membran dan menghasilkan ATP melalui [[fosforilasi oksidatif]].<ref>{{Cite journal|last=Cooper|first=Geoffrey M.|date=2000|title=The Mechanism of Oxidative Phosphorylation|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9885/|journal=The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition|language=en}}</ref><ref>{{Cite book|last=Ahmad|first=Maria|last2=Wolberg|first2=Adam|last3=Kahwaji|first3=Chadi I.|date=2022|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526105/|title=Biochemistry, Electron Transport Chain|location=Treasure Island (FL)|publisher=StatPearls Publishing|pmid=30252361}}</ref> Sistem antar-jemput ini juga memiliki fungsi transportasi yang sama dalam [[kloroplas]].<ref>{{Cite journal|year=1991|title=Redox Transfer across the Inner Chloroplast Envelope Membrane|journal=Plant Physiol|volume=95|issue=4|pages=1131–1137|doi=10.1104/pp.95.4.1131|pmc=1077662|pmid=16668101|vauthors=Heineke D, Riens B, Grosse H, Hoferichter P, Peter U, Flügge UI, Heldt HW}}</ref>
 
Karena bentuk teroksidasi dan tereduksi dari nikotinamida adenin dinukleotida digunakan dalam rangkaian reaksi yang terkait ini, sel mempertahankan konsentrasi NAD{{+}} dan NADH yang signifikan, dengan rasio NAD{{+}}/NADH yang tinggi memungkinkan koenzim ini bertindak sebagai pengoksidasi dan agen pereduksi. Sebaliknya, fungsi utama NADPH adalah sebagai agen pereduksi dalam [[anabolisme]], dengan koenzim ini terlibat dalam jalur seperti [[sintesis asam lemak]] dan [[fotosintesis]]. Karena NADPH diperlukan untuk mendorong reaksi redoks sebagai zat pereduksi kuat, rasio NADP{{+}}/NADPH dijaga sangat rendah.<ref>{{Cite journal|last=Xiao|first=Wusheng|last2=Wang|first2=Rui-Sheng|last3=Handy|first3=Diane E.|last4=Loscalzo|first4=Joseph|date=2018-01-20|title=NAD(H) and NADP(H) Redox Couples and Cellular Energy Metabolism|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28648096|journal=Antioxidants & Redox Signaling|volume=28|issue=3|pages=251–272|doi=10.1089/ars.2017.7216|issn=1557-7716|pmc=5737637|pmid=28648096}}</ref>
 
Meskipun penting dalam katabolisme, NADH juga digunakan dalam reaksi anabolik, seperti [[glukoneogenesis]].<ref>{{Cite journal|last=Sistare|first=F D|last2=Haynes|first2=R C|date=October 1985|title=The interaction between the cytosolic pyridine nucleotide redox potential and gluconeogenesis from lactate/pyruvate in isolated rat hepatocytes. Implications for investigations of hormone action.|journal=Journal of Biological Chemistry|volume=260|issue=23|pages=12748–12753|doi=10.1016/S0021-9258(17)38940-8|pmid=4044607}}</ref> Kebutuhan NADH dalam anabolisme ini menimbulkan masalah bagi prokariota yang tumbuh pada nutrisi yang hanya melepaskan sejumlah kecil energi. Misalnya, bakteri [[nitrifikasi]] seperti ''[[bakteri nitro|Nitrobacter]]'' mengoksidasi nitrit menjadi nitrat, yang melepaskan energi yang cukup untuk memompa proton dan menghasilkan ATP, tetapi tidak cukup untuk menghasilkan NADH secara langsung.<ref>{{Cite journal|year=1990|title=Energy conservation in ''Nitrobacter''|journal=FEMS Microbiology Letters|volume=66|issue=1–3|pages=157–62|doi=10.1111/j.1574-6968.1990.tb03989.x|vauthors=Freitag A, Bock E}}</ref> Karena NADH masih diperlukan untuk reaksi anabolik, bakteri ini menggunakan [[Oksidoreduktase nitrit|nitrit oksidoreduktase]] untuk menghasilkan [[gaya gerak proton]] yang cukup untuk menjalankan bagian dari rantai transpor elektron secara terbalik dan menghasilkan NADH.<ref>{{Cite journal|year=2006|title=Genome Sequence of the Chemolithoautotrophic Nitrite-Oxidizing Bacterium ''Nitrobacter winogradskyi'' Nb-255|journal=Appl. Environ. Microbiol.|volume=72|issue=3|pages=2050–63|bibcode=2006ApEnM..72.2050S|doi=10.1128/AEM.72.3.2050-2063.2006|pmc=1393235|pmid=16517654|vauthors=Starkenburg SR, Chain PS, Sayavedra-Soto LA, Hauser L, Land ML, Larimer FW, Malfatti SA, Klotz MG, Bottomley PJ, Arp DJ, Hickey WJ}}</ref>
 
=== Peran non-redoks ===
Koenzim NAD{{+}} juga digunakan dalam reaksi transfer ADP-ribosa. Misalnya, enzim yang disebut [[Glikosiltransferase|ADP-ribosiltransferase]] menambahkan bagian ADP-ribosa dari molekul ini ke protein, dalam [[modifikasi pascatranslasi]] yang disebut [[ribosilasi ADP|ADP-ribosilasi]].<ref>{{Cite journal|last=Ziegler M|year=2000|title=New functions of a long-known molecule. Emerging roles of NAD in cellular signaling|journal=Eur. J. Biochem.|volume=267|issue=6|pages=1550–64|doi=10.1046/j.1432-1327.2000.01187.x|pmid=10712584}}</ref> ADP-ribosilasi melibatkan baik penambahan bagian ADP-ribosa tunggal, dalam ''ribosilasi mono-ADP'', maupun transfer ADP-ribosa ke protein dalam rantai bercabang panjang, yang disebut ''poli(ADP-ribosil)asi''.<ref name="Diefenbach">{{Cite journal|year=2005|title=Introduction to poly(ADP-ribose) metabolism|journal=Cell. Mol. Life Sci.|volume=62|issue=7–8|pages=721–30|doi=10.1007/s00018-004-4503-3|pmid=15868397|vauthors=Diefenbach J, Bürkle A}}</ref> Mono-ADP-ribosilasi pertama kali diidentifikasi sebagai mekanisme sekelompok [[toksin]] bakteri, terutama [[toksin kolera]], tetapi juga terlibat dalam [[Persinyalan sel|pensinyalan sel]] normal.<ref>{{Cite journal|year=2003|title=New Embo Member's Review: Functional aspects of protein mono-ADP-ribosylation|journal=EMBO J.|volume=22|issue=9|pages=1953–8|doi=10.1093/emboj/cdg209|pmc=156081|pmid=12727863|vauthors=Corda D, Di Girolamo M}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Szántó|first=Magdolna|last2=Bai|first2=Peter|date=2020-03-01|title=The role of ADP-ribose metabolism in metabolic regulation, adipose tissue differentiation, and metabolism|url=http://genesdev.cshlp.org/lookup/doi/10.1101/gad.334284.119|journal=Genes & Development|language=en|volume=34|issue=5-6|pages=321–340|doi=10.1101/gad.334284.119|issn=0890-9369|pmc=PMC7050491|pmid=32029456}}</ref> Poli(ADP-ribosil)asi dilakukan oleh [[Poli ADP ribosa polimerase|poli(ADP-ribosa) polimerase]] (PARP). Struktur poli(ADP-ribosa) terlibat dalam regulasi beberapa peristiwa seluler dan paling penting dalam [[inti sel]], dalam proses seperti [[perbaikan DNA]] dan pemeliharaan [[telomer]].<ref>{{Cite journal|last=Bai|first=Peter|date=2015-06|title=Biology of Poly(ADP-Ribose) Polymerases: The Factotums of Cell Maintenance|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S109727651500057X|journal=Molecular Cell|language=en|volume=58|issue=6|pages=947–958|doi=10.1016/j.molcel.2015.01.034}}</ref> Selain fungsi-fungsi di dalam sel, sekelompok ADP-ribosiltransferase [[ekstraseluler]] baru-baru ini ditemukan, tetapi fungsinya belum diketahui dengan jelas.<ref>{{Cite journal|last=Rissiek|first=Björn|last2=Menzel|first2=Stephan|last3=Leutert|first3=Mario|last4=Cordes|first4=Maike|last5=Behr|first5=Sarah|last6=Jank|first6=Larissa|last7=Ludewig|first7=Peter|last8=Gelderblom|first8=Mathias|last9=Rissiek|first9=Anne|date=2017-12|title=Ecto-ADP-ribosyltransferase ARTC2.1 functionally modulates FcγR1 and FcγR2B on murine microglia|url=http://www.nature.com/articles/s41598-017-16613-w|journal=Scientific Reports|language=en|volume=7|issue=1|pages=16477|doi=10.1038/s41598-017-16613-w|issn=2045-2322|pmc=PMC5705771|pmid=29184112}}</ref> NAD{{+}} juga dapat ditambahkan ke [[Asam ribonukleat|RNA]] seluler sebagai modifikasi ujung 5'.<ref>{{Cite journal|date=December 2009|title=LC/MS analysis of cellular RNA reveals NAD-linked RNA|journal=Nat Chem Biol|volume=5|issue=12|pages=879–881|doi=10.1038/nchembio.235|pmc=2842606|pmid=19820715|vauthors=Chen YG, Kowtoniuk WE, Agarwal I, Shen Y, Liu DR}}</ref>
[[File:Cyclic ADP ribose.svg|thumb|left|280px|Struktur siklik ADP-ribosa.]]
 
=== Aksi ekstraseluler dari NAD<sup>+</sup> ===
Dalam beberapa tahun terakhir, NAD<sup>+</sup> juga telah dikenalidikenal sebagai molekul pensinyalan ekstraseluler yang terlibat dalam komunikasi sel-ke-sel.<ref name="Billington">{{Cite journal|year=2006|title=Emerging functions of extracellular pyridine nucleotides|journal=Mol. Med.|volume=12|issue=11–12|pages=324–7|doi=10.2119/2006-00075.Billington|pmc=1829198|pmid=17380199|vauthors=Billington RA, Bruzzone S, De Flora A, Genazzani AA, Koch-Nolte F, Ziegler M, Zocchi E}}</ref><ref name="Ziegler">{{Cite journal|year=2004|title=NAD<sup>+</sup> surfaces again|journal=Biochem. J.|volume=382|issue=Pt 3|pages=e5–6|doi=10.1042/BJ20041217|pmc=1133982|pmid=15352307|vauthors=Ziegler M, Niere M}}</ref><ref name="Koch-Nolte">{{Cite journal|year=2011|title=Compartmentation of NAD<sup>+</sup>-dependent signalling|journal=FEBS Lett.|volume=585|issue=11|pages=1651–6|doi=10.1016/j.febslet.2011.03.045|pmid=21443875|vauthors=Koch-Nolte F, Fischer S, Haag F, Ziegler M}}</ref> NAD<sup>+</sup> dilepaskan dari [[Sel saraf|neuron]] dalam [[pembuluh darah]],<ref name="Smyth">{{Cite journal|year=2004|title=Release of beta-nicotinamide adenine dinucleotide upon stimulation of postganglionic nerve terminals in blood vessels and urinary bladder|journal=J Biol Chem|volume=279|issue=47|pages=48893–903|doi=10.1074/jbc.M407266200|pmid=15364945|vauthors=Smyth LM, Bobalova J, Mendoza MG, Lew C, Mutafova-Yambolieva VN}}</ref> [[kandung kemih]],<ref name="Smyth" /><ref name="Breen">{{Cite journal|last=Breen|first=Leanne T.|last2=Smyth|first2=Lisa M.|last3=Yamboliev|first3=Ilia A.|last4=Mutafova-Yambolieva|first4=Violeta N.|date=February 2006|title=β-NAD is a novel nucleotide released on stimulation of nerve terminals in human urinary bladder detrusor muscle|journal=American Journal of Physiology. Renal Physiology|volume=290|issue=2|pages=F486–F495|doi=10.1152/ajprenal.00314.2005|pmid=16189287}}</ref> [[usus besar]],<ref name="Mutafova-Yambolieva">{{Cite journal|year=2007|title=Beta-nicotinamide adenine dinucleotide is an inhibitory neurotransmitter in visceral smooth muscle|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.|volume=104|issue=41|pages=16359–64|bibcode=2007PNAS..10416359M|doi=10.1073/pnas.0705510104|pmc=2042211|pmid=17913880|vauthors=Mutafova-Yambolieva VN, Hwang SJ, Hao X, Chen H, Zhu MX, Wood JD, Ward SM, Sanders KM}}</ref><ref name="Hwang">{{Cite journal|year=2011|title=β-nicotinamide adenine dinucleotide is an enteric inhibitory neurotransmitter in human and nonhuman primate colons|journal=Gastroenterology|volume=140|issue=2|pages=608–617.e6|doi=10.1053/j.gastro.2010.09.039|pmc=3031738|pmid=20875415|vauthors=Hwang SJ, Durnin L, Dwyer L, Rhee PL, Ward SM, Koh SD, Sanders KM, Mutafova-Yambolieva VN}}</ref> dari sel neurosekretori,<ref name="Yamboliev">{{Cite journal|year=2009|title=Storage and secretion of beta-NAD, ATP and dopamine in NGF-differentiated rat pheochromocytoma PC12 cells|journal=Eur. J. Neurosci.|volume=30|issue=5|pages=756–68|doi=10.1111/j.1460-9568.2009.06869.x|pmc=2774892|pmid=19712094|vauthors=Yamboliev IA, Smyth LM, Durnin L, Dai Y, Mutafova-Yambolieva VN}}</ref> dan dari sinaptosom otak,<ref name="Durnin">{{Cite journal|year=2012|title=Release, neuronal effects and removal of extracellular β-nicotinamide adenine dinucleotide (β-NAD<sup>+</sup>) in the rat brain|journal=Eur. J. Neurosci.|volume=35|issue=3|pages=423–35|doi=10.1111/j.1460-9568.2011.07957.x|pmc=3270379|pmid=22276961|vauthors=Durnin L, Dai Y, Aiba I, Shuttleworth CW, Yamboliev IA, Mutafova-Yambolieva VN}}</ref> dan diusulkan untuk menjadi [[Neurotransmiter|neurotransmitter]] baru yang mengirimkan informasi dari [[saraf]] ke sel efektor di organ [[Otot Polos|otot polos]].<ref name="Mutafova-Yambolieva" /><ref name="Hwang" /> Pada tumbuhan, NAD ekstraseluler menginduksi resistensiresistansi terhadap infeksi patogen, dan reseptor NAD ekstraseluler telah diidentifikasi.<ref name="Zhou&Wang">{{Cite journal|year=2017|title=A lectin receptor kinase as a potential sensor for extracellular nicotinamide adenine dinucleotide in Arabidopsis thaliana|journal=eLife|volume=6|pages=e25474|doi=10.7554/eLife.25474|pmc=5560858|pmid=28722654|vauthors=Wang C, Zhou M, Zhang X, Yao J, Zhang Y, Mou Z}}</ref> StudiPenelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan mekanisme yang mendasari aksi NAD<sup>+</sup> ekstraseluler dan pentingnya untuk kesehatan manusia dan proses kehidupan pada organisme lain.
 
== Signifikansi klinis ==
Enzim yang membuat dan menggunakan NAD<sup>+</sup> dan NADH penting baik dalam [[farmakologi]] dan penelitian pengobatan masa depan untuk penyakit.<ref>{{Cite journal|last=Sauve AA|date=March 2008|title=NAD<sup>+</sup> and vitamin B3: from metabolism to therapies|journal=The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics|volume=324|issue=3|pages=883–93|doi=10.1124/jpet.107.120758|pmid=18165311}}</ref> Desain dan pengembangan obat memanfaatkan NAD<sup>+</sup> dalam tiga cara: i) sebagai target langsung, ii) dengan merancang [[inhibitor enzim]] atau aktivator yang mengubah aktivitas enzim yang bergantung pada NAD, iii) dengan menghambat biosintesis NAD<sup>+</sup>.<ref>{{Cite journal|last=Zapata‐Pérez|first=Rubén|last2=Wanders|first2=Ronald J A|last3=Karnebeek|first3=Clara D M|last4=Houtkooper|first4=Riekelt H|date=2021-07-07|title=NAD + homeostasis in human health and disease|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.15252/emmm.202113943|journal=EMBO Molecular Medicine|language=en|volume=13|issue=7|doi=10.15252/emmm.202113943|issn=1757-4676|pmc=|pmid=}}</ref>
 
NAD<sup>+</sup> juga merupakan [[Target biologis|target]] langsung dari obat [[isoniazid]], yang digunakan dalam pengobatan [[tuberkulosis]] (disebabkan oleh ''[[Mycobacterium tuberculosis]])''. Isoniazid merupakan suatu [[Bakal obat|prodrug]], dan setelah memasuki bakteri diaktifkan oleh enzim peroksidase, yang mengoksidasi senyawa menjadi bentuk [[radikal bebas]].<ref>{{Cite journal|year=2006|title=Mechanisms of action of isoniazid|journal=Mol. Microbiol.|volume=62|issue=5|pages=1220–7|doi=10.1111/j.1365-2958.2006.05467.x|pmid=17074073|vauthors=Timmins GS, Deretic V}}</ref> Radikal ini kemudian bereaksi dengan NADH, menghasilkan produk [[Aduk (kimia)|aduk]] yang merupakan inhibitor sangat poten terhadap enzim enoil-asill karier protein reduktase,<ref>{{Cite journal|year=2003|title=The isoniazid-NAD adduct is a slow, tight-binding inhibitor of InhA, the Mycobacterium tuberculosis enoyl reductase: Adduct affinity and drug resistance|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.|volume=100|issue=24|pages=13881–6|bibcode=2003PNAS..10013881R|doi=10.1073/pnas.2235848100|pmc=283515|pmid=14623976|vauthors=Rawat R, Whitty A, Tonge PJ}}</ref> dan dihidrofolat reduktase.<ref>{{Cite journal|year=2006|title=Mycobacterium tuberculosis dihydrofolate reductase is a target for isoniazid|journal=Nat. Struct. Mol. Biol.|volume=13|issue=5|pages=408–13|doi=10.1038/nsmb1089|pmid=16648861|vauthors=Argyrou A, Vetting MW, Aladegbami B, Blanchard JS}}</ref>
 
Banyak oksidoreduktase menggunakan NAD<sup>+</sup> dan NADH sebagai substrat, dan mengikatnya menggunakan motif struktural yang sangat lestari, sehingga ditemukannya inhibitor berdasarkan NAD<sup>+</sup> yang spesifik untuk satu enzim cukup mengejutkan.<ref name="Pankiewicz">{{CiteKerja journal|year=2004|title=Cofactorinhibitor mimicsmelibatkan aspengikatan selectivemenggunakan inhibitorsmotif ofstruktural NAD-dependentyang inosinesangat monophosphate dehydrogenase (IMPDH)—the major therapeutic target|journal=Currlestari. Med.Sebagai Chem.|volume=11|issue=7|pages=887–900|doi=10.2174/0929867043455648|pmid=15083807|vauthors=Pankiewicz KWcontoh, Patterson SE, Black PL, Jayaram HN, Risal D, Goldstein BM, Stuyver LJ, Schinazi RF}}</ref> Namun, ini mungkin terjadi: misalnya inhibitor berdasarkan senyawa asam mikofenolat dan tiazofurin yang menghambat IMP dehidrogenase di tempat pengikatan NAD<sup>+</sup>. Enzim ini penting dalam metabolisme purin, sehingga senyawa ini berguna sebagai obat antikanker, antivirus, atau [[Obat imunosupresif|imunosupresif]].<ref>{{Cite namejournal|last="Pankiewicz"Nair|first=Vasu|last2=Shu|first2=Qingning|date=2007|title=Inosine monophosphate dehydrogenase as a probe in antiviral drug discovery|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18046958|journal=Antiviral Chemistry & Chemotherapy|volume=18|issue=5|pages=245–258|doi=10.1177/095632020701800501|issn=0956-3202|pmid=18046958}}</ref><ref>{{Cite journal|yearlast=1999Singh|titlefirst=NucleosideVinayak|last2=Donini|first2=Stefano|last3=Pacitto|first3=Angela|last4=Sala|first4=Claudia|last5=Hartkoorn|first5=Ruben andC.|last6=Dhar|first6=Neeraj|last7=Keri|first7=Gyorgy|last8=Ascher|first8=David nonB.|last9=Mondésert|first9=Guillaume|date=2017-nucleoside01-13|title=The IMPInosine dehydrogenaseMonophosphate inhibitorsDehydrogenase, asGuaB2, antitumorIs anda antiviralVulnerable agentsNew Bactericidal Drug Target for Tuberculosis|journalurl=Currhttps://pubs. Medacs. Chemorg/doi/10.1021/acsinfecdis.6b00102|journal=ACS Infectious Diseases|language=en|volume=63|issue=71|pages=599–6145–17|doi=10.1021/acsinfecdis.6b00102|issn=2373-8227|pmc=PMC5241705|pmid=1039060327726334}}</ref><ref>{{Cite journal|vauthorslast=FranchettiHedstrom|first=L.|last2=Liechti|first2=G.|last3=Goldberg|first3=J. P,B.|last4=Gollapalli|first4=D. GrifantiniR.|date=2011|title=The Mantibiotic potential of prokaryotic IMP dehydrogenase inhibitors|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21517780|journal=Current Medicinal Chemistry|volume=18|issue=13|pages=1909–1918|doi=10.2174/092986711795590129|issn=1875-533X|pmc=5036587|pmid=21517780}}</ref> Terdapat obat lain yang bukan penghambat enzim, tetapi mengaktifkan enzim yang terlibat dalam metabolisme NAD<sup>+</sup>. Sirtuin merupakan target yang sangat menarik, karena aktivasi deasetilase yangdeasetilasi bergantung pada NAD ini memperpanjang umurusia pada beberapa model hewan.<ref name="Kim">{{Cite journal|year=2008|title=SIRT1: roles in aging and cancer|journal=BMB Rep|volume=41|issue=11|pages=751–6|doi=10.5483/BMBRep.2008.41.11.751|pmid=19017485|vauthors=Kim EJ, Um SJ}}</ref> Senyawa seperti [[resveratrol]] meningkatkan aktivitas enzim ini, yang mungkin penting dalam kemampuannya untuk menunda penuaan pada [[organisme model]] vertebrata.<ref>{{Cite journal|year=2006|title=Resveratrol prolongs lifespan and retards the onset of age-related markers in a short-lived vertebrate|journal=Curr. Biol.|volume=16|issue=3|pages=296–300|doi=10.1016/j.cub.2005.12.038|pmid=16461283|vauthors=Valenzano DR, Terzibasi E, Genade T, Cattaneo A, Domenici L, Cellerino A}}</ref> dan invertebrata.<ref>{{Cite journal|yearlast=2003Gertz|first=Melanie|last2=Nguyen|first2=Giang Thi Tuyet|last3=Fischer|first3=Frank|last4=Suenkel|first4=Benjamin|last5=Schlicker|first5=Christine|last6=Fränzel|first6=Benjamin|last7=Tomaschewski|first7=Jana|last8=Aladini|first8=Firouzeh|last9=Becker|first9=Christian|date=2012|title=SmallA moleculemolecular activatorsmechanism offor sirtuinsdirect extendsirtuin ''Saccharomycesactivation cerevisiae''by lifespanresveratrol|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23185430|journal=NaturePloS One|volume=4257|issue=695411|pages=191–6e49761|bibcodedoi=2003Natur10.4251371/journal.pone.191H0049761|doiissn=10.1038/nature019601932-6203|pmc=3504108|pmid=1293961723185430}}</ref><ref>{{Cite journal|vauthorslast=HowitzIside|first=Concetta|last2=Scafuro|first2=Marika|last3=Nebbioso|first3=Angela|last4=Altucci|first4=Lucia|date=2020-08-07|title=SIRT1 KT,Activation Bittermanby KJ,Natural CohenPhytochemicals: HY,An LammingOverview|url=https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fphar.2020.01225/full|journal=Frontiers DW,in LavuPharmacology|volume=11|pages=1225|doi=10.3389/fphar.2020.01225|issn=1663-9812|pmc=PMC7426493|pmid=32848804}}</ref><ref>{{Cite S,journal|last=Moraes|first=Daniel WoodSilva|last2=Moreira|first2=Daniele JG,Cristina|last3=Andrade|first3=João ZipkinMarcus RE,Oliveira|last4=Santos|first4=Sérgio ChungHenrique PSousa|date=2020-12|title=Sirtuins, Kisielewskibrain A,and Zhangcognition: LL,A Schererreview B,of Sinclairresveratrol DAeffects|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2451830120300194|journal=IBRO Reports|language=en|volume=9|pages=46–51|doi=10.1016/j.ibror.2020.06.004|pmc=PMC7733131|pmid=}}</ref> Dalam satu percobaan, tikus yang diberi NAD selama satu minggu meningkatkan komunikasi antara inti- sel dan mitokondria.<ref>{{Cite journal|date=19 December 2013|title=Declining NAD+ Induces a Pseudohypoxic State Disrupting Nuclear-Mitochondrial Communication during Aging|journal=Cell|volume=155|issue=7|pages=1624–1638|doi=10.1016/j.cell.2013.11.037|pmc=4076149|pmid=24360282|vauthors=Gomes AP, Price NL, Ling AJ, Moslehi JJ, Montgomery MK, Rajman L, White JP, Teodoro JS, Wrann CD, Hubbard BP, Mercken EM, Palmeira CM, de Cabo R, Rolo AP, Turner N, Bell EL, Sinclair DA}}</ref>
 
Karena perbedaan [[Lintasan metabolisme|jalur metabolisme]] biosintesis NAD<sup>+</sup> antara organisme, seperti antara bakteri dan manusia, area metabolisme ini merupakan area yang menjanjikan untuk pengembangan [[antibiotik]] baru.<ref>{{Cite journal|last=Sorci|first=Leonardo|last2=Pan|first2=Yongping|last3=Eyobo|first3=Yvonne|last4=Rodionova|first4=Irina|last5=Huang|first5=Nian|last6=Kurnasov|first6=Oleg|last7=Zhong|first7=Shijun|last8=MacKerell|first8=Alexander D.|last9=Zhang|first9=Hong|date=2009-08-28|title=Targeting NAD biosynthesis in bacterial pathogens: Structure-based development of inhibitors of nicotinate mononucleotide adenylyltransferase NadD|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19716475|journal=Chemistry & Biology|volume=16|issue=8|pages=849–861|doi=10.1016/j.chembiol.2009.07.006|issn=1879-1301|pmc=2770502|pmid=19716475}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Passalacqua|first=Karla D.|last2=Charbonneau|first2=Marie-Eve|last3=O'Riordan|first3=Mary X. D.|date=2016-06|title=Bacterial Metabolism Shapes the Host-Pathogen Interface|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27337445|journal=Microbiology Spectrum|volume=4|issue=3|doi=10.1128/microbiolspec.VMBF-0027-2015|issn=2165-0497|pmc=4922512|pmid=27337445}}</ref> Misalnya, enzim nikotinamidase, suatu enzim yang mengubah nikotinamida menjadi asam nikotinat, merupakan target untuk desain obat, karena enzim ini tidak ada pada manusia tetapi ada dalam ragi, bakteri, dan Leishmania.<ref>{{Cite journal|last=Michels|first=Paul A. M.|last2=Avilán|first2=Luisana|date=2011-10|title=The NAD+ metabolism of Leishmania, notably the enzyme nicotinamidase involved in NAD+ salvage, offers prospects for development of anti-parasite chemotherapy: NAD+ metabolism as anti-parasite drug target|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2958.2011.07810.x|journal=Molecular Microbiology|language=en|volume=82|issue=1|pages=4–8|doi=10.1111/j.1365-2958.2011.07810.x}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Boshoff|first=Helena I. M.|last2=Xu|first2=Xia|last3=Tahlan|first3=Kapil|last4=Dowd|first4=Cynthia S.|last5=Pethe|first5=Kevin|last6=Camacho|first6=Luis R.|last7=Park|first7=Tae-Ho|last8=Yun|first8=Chang-Soo|last9=Schnappinger|first9=Dirk|date=2008-07-11|title=Biosynthesis and recycling of nicotinamide cofactors in mycobacterium tuberculosis. An essential role for NAD in nonreplicating bacilli|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18490451|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=283|issue=28|pages=19329–19341|doi=10.1074/jbc.M800694200|issn=0021-9258|pmc=2443648|pmid=18490451}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Zapata-Pérez|first=Rubén|last2=Martínez-Moñino|first2=Ana-Belén|last3=García-Saura|first3=Antonio-Ginés|last4=Cabanes|first4=Juana|last5=Takami|first5=Hideto|last6=Sánchez-Ferrer|first6=Álvaro|date=2017-07-27|editor-last=Menéndez-Arias|editor-first=Luis|title=Biochemical characterization of a new nicotinamidase from an unclassified bacterium thriving in a geothermal water stream microbial mat community|url=https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0181561|journal=PLOS ONE|language=en|volume=12|issue=7|pages=e0181561|doi=10.1371/journal.pone.0181561|issn=1932-6203|pmc=PMC5531466|pmid=28750065}}</ref>
 
Dalam bakteriologi, NAD kadang-kadang disebut faktor V, digunakan sebagai suplemen untuk media kultur untuk beberapa bakteri rumit yang memerlukan nutrian khusus.<ref>{{Cite web|date=2022-01-05|title=Meningitis Lab Manual: ID and Characterization of Hib {{!}} CDC|url=https://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/chpt09-id-characterization-hi.html|website=www.cdc.gov|language=en-us|access-date=2022-03-05}}</ref>
 
== Sejarah ==
[[File:ArthurHarden.jpg|thumb|200px|[[Arthur Harden]], salah satu penemu NAD.]]
Koenzim NAD{{+}} pertama kali ditemukan oleh ahli biokimia Inggris [[Arthur Harden]] dan [[William John Young]] pada 1906.<ref>{{Cite journal|last=Harden|first=A|last2=Young|first2=WJ|date=24 October 1906|title=The alcoholic ferment of yeast-juice Part II.--The coferment of yeast-juice|journal=Proceedings of the Royal Society of London|series=Series B, Containing Papers of a Biological Character|volume=78|issue=526|pages=369–375|doi=10.1098/rspb.1906.0070|jstor=80144}}</ref> Mereka menunjukkan bahwa menambahkan ekstrak [[Khamir|ragi]] yang direbus dan disaring sangat mempercepat [[Fermentasi etanol|fermentasi alkohol]] dalam ekstrak ragi yang tidak direbus. Mereka menyebut faktor tak dikenal yang bertanggung jawab atas efek ini sebagai ''kofermen''. Melalui pemurnian dari ekstrak ragi dengan proses yang lama dan sulit , faktor stabil panas ini diidentifikasi sebagai fosfat gula [[nukleotida]] oleh [[Hans Karl August Simon von Euler-Chelpin|Hans von Euler-Chelpin]].<ref>{{Cite web|title=Fermentation of sugars and fermentative enzymes|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1929/euler-chelpin-lecture.pdf|website=Nobel Lecture, 23 May 1930|publisher=Nobel Foundation|archive-url=https://web.archive.org/web/20070927170330/http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1929/euler-chelpin-lecture.pdf|archive-date=27 September 2007|access-date=2007-09-30|url-status=dead}}</ref> Pada 1936, ilmuwan Jerman [[Otto Warburg|Otto Heinrich Warburg]] menunjukkan fungsi koenzim nukleotida dalam transfer hidrida dan mengidentifikasi bagian nikotinamida sebagai tempat reaksi redoks.<ref>{{Cite journal|year=1936|title=Pyridin, der wasserstoffübertragende bestandteil von gärungsfermenten (pyridin-nucleotide)|trans-title=Pyridin, the hydrogen-transferring component of the fermentation enzymes (pyridine nucleotide)|journal=Biochemische Zeitschrift|language=de|volume=287|page=291|doi=10.1002/hlca.193601901199|vauthors=Warburg O, Christian W}}</ref>
 
== Referensi ==
{{reflist}}
{{Authority control}}
 
{{Enzim}}