辅酶概述及辅酶I基本知识.ppt

识知础基I 酶辅COENZYME I目录CONTENTSA、辅酶概述B、辅酶 I 基本信息C、辅酶 I 生理功能D、辅酶 I 与疾病A.辅酶概述酶：生物体活细胞产生的具有催化活性的生物大分子，又称为生物催化剂 酶促反应：由酶催化所进行的反应在酶催化下，发生化学变化的物质称为底物，反应后生成的物质称为产物酶-人体代谢的催化剂辅因子辅酶-酶活性必须物质辅酶（coenzyme）：一类可以将化学基团从一个酶转移到另一个酶上的有机小分子，与酶较为松散地结合，是特定酶的活性发挥是必须物质 辅酶的作用和特点作用： 在酶促反应中决定底物的反应类型，在催化中起转移电子、原子和功能基团的作用特点： 1.多为维生素衍生物：多数水溶性维生素作为辅酶的主要成分，或本身就是辅酶参与 体内代谢过程 2.种类少：体内酶的种类很多，而辅酶（基）的种类却较少 3:一对多：通常一种酶蛋白只能与一种辅酶（基）结合，成为一种特异的酶；但一种辅酶（基）往往能与不同的酶蛋白结合，构成多种特异性强的全酶主要可溶性维生素和相应辅酶 维生素 辅 酶 功 能 1. B1(硫胺素) TPP α -酮酸氧化脱羧2. B2(核黄素 ) FMN、FAD 氢载体3.PP [尼克酸（酰胺）] NAD+、NADP+ 氢载体4.泛酸（遍多酸） CoASH 酰基载体5. B6 [吡哆醇（醛、胺）] 磷酸吡哆醛（胺） 氨基酸的 转氨、脱 羧、消旋6. 叶酸 THF (THFA) 碳基团载体7. 生物素 羧化辅酶8. 硫辛酸 硫辛酰胺 酰基载体、氢载体9. B12（氰钴胺素） 5,-脱氧腺苷钴胺素 某些变位酶辅酶一碳基团载体黄素单核苷酸（FMN）.黄素腺嘌呤二核苷（FAD）焦磷酸硫胺素（TPP）四氢叶酸（TFHA）B.辅酶 I基本信息辅酶 I（NAD）简要信息[中文名]： 辅酶 I [化学名]： 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸或二磷酸烟苷[英文名]： Nicotinamide adenine dinucleotide hydrate[分子式]：C21H27N7O14P2 [分子量]： 663.4[常见简写]：NAD；NAD+(氧化型); NADH(还原型)是人体氧化还原反应中重要的辅酶，在物质代谢和能量代谢方面具有重要作用。

同时，它是NAD+依赖性核糖基转移酶的唯一底物，具有一系列的生物学功能辅酶 I亚瑟亚瑟·哈登哈登汉斯汉斯·冯冯·奥伊勒奥伊勒-切尔平切尔平Hans von Euler-ChelpinOtto WarburgGeorge BirkmayerArthur Harden奥托奥托 活柏格活柏格乔治乔治 伯克迈耶伯克迈耶190419041920s1920s1980s1980s1930s1930s …………20132013……………………辅酶 I 研究历程……抗氧化增强免疫抗衰老减毒性抗疲劳……研究热点首首次次发发现现辅辅酶酶I首次分首次分离提纯离提纯辅酶辅酶I并并发现其发现其二核苷二核苷酸结构酸结构首次发首次发现辅酶现辅酶 I 在物在物质和能质和能量代谢量代谢中的关中的关键作用键作用首次将首次将还原型还原型辅酶辅酶 I 应用于应用于疾病治疾病治疗疗辅酶 I 的体内代谢色氨酸烟酸烟酰胺辅酶 I辅酶 IIADP核糖主要由色氨酸或烟酸经过多步代谢反应生成参与多种物质生物合成，如辅酶II、ADP核糖等辅酶 I 辅酶 I（NAD）的分布特点Dölle C,et al. Febs Journal, 2013, 280:3530–3541. n广泛分布于人体每个细胞内、细胞外n细胞内线粒体和细胞溶质内含量丰富；细胞外含量少n根据人体需要，细胞内辅酶 I 会释放到到细胞外 n高耗能组织含量丰富，如脑、心脏、肌肉组织C.辅酶 I生理功能辅酶 I（NAD）是人体必需物质p参与营养物质代谢与ATP合成pNAD+依赖性ADP核糖基转移酶 的唯一底物：l DNA修复酶PARP的唯一底物l 组蛋白去乙酰化酶Sirtuins的唯一底物l 环ADP核糖合成酶CD38的唯一底物辅酶 I （NAD）具有重要生理意义35%2%40%n线粒体功能线粒体功能n能量代谢能量代谢n氧化压力氧化压力n钙稳态钙稳态n基因表达基因表达n抗氧化抗氧化n氧化压力氧化压力n还原合成还原合成n线粒体功能线粒体功能n能量代谢能量代谢n氧化压力氧化压力n钙稳态钙稳态n基因表达基因表达n衰老衰老n钙稳态钙稳态辅酶辅酶I I(NADH)(NADH)辅酶辅酶I I(NAD(NAD+ +) )辅酶辅酶ⅡⅡ (NADP(NADP+ +) )辅酶辅酶ⅡⅡ (NADPH)(NADPH)Ying, W. (2008). Antioxid Redox Signal 10(2): 179-206.氧化磷酸化最重要的氢供体，1mol辅酶 I 生成3molATPTCA循环关键辅酶，促进糖、脂肪、蛋白质、核酸代谢辅酶 I（NAD）促进物质代谢和能量代谢辅酶 I（NAD）抗细胞衰老功能Ying, W. (2008). Antioxid Redox Signal 10(2): 179-206.辅酶 I （NAD）抗氧化作用Ying, W. (2008). Antioxid Redox Signal 10(2): 179-206.辅酶 I（NAD）免疫调节作用Ying, W. (2008). Antioxid Redox Signal 10(2): 179-206.辅酶 I（NAD）调节钙稳态作用Dölle C,et al. Febs Journal, 2013, 280:3530–3541. D.辅酶 I与疾病辅酶 I 与疾病的发生密切相关1920s1920s1980s1980s1930s1930s…………Changes in NAD+ metabolism have been associated with several pathologies, including neurodegenerative diseases, cancer, cardiovascular disease, and normal ageing. 体内辅酶 I 的代谢变化与神经退化疾病、癌症、心血管疾病和衰老等密切相关辅酶 I 与疾病的发生密切相关Sauve, A. A. (2008). J Pharmacol Exp Ther 324(3): 883-893.体内辅酶 I (NAD) 含量降低生理情况 随着年龄增长，体内含量降低，与疾病发生相关 病理情况 含量降低，导致细胞损伤或衰亡，加速疾病进展Massudi, H., R. Grant, et al. (2012). PLoS One 7(7): e42357.Ying, W. (2008). Antioxid Redox Signal 10(2): 179-206.辅酶 I（NAD）缺乏的危害Massudi, H., R. Grant, et al. (2012). Redox Rep 17(1): 28-46.预防与治疗策略：补充辅酶 I（NAD）Massudi, H., R. Grant, et al. (2012). Redox Rep 17(1): 28-46.谢xièxiè谢guān观shǎng赏。