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Bausteine der Nucleinsäuren

NADH

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Abb.1
Redoxsystem NAD+ / NADH

Die Bestandteile des bei vielen Oxidoreduktase-Akivitäten wichtigen Coenzyms Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD+) werden beim Menschen über die Nahrung aufgenommen oder entstammen dem Chinolinat, einem Abbauprodukt des Tryptophans. Vorhandenes Chinolinat kann mit 5-Phosphoribosyl-α-pyrophosphat (PRPP) zu Nicotinat-mononucleotid verknüpft werden, wobei das Enzym Chinolat-Phosphoribosyl-Transferase die Reaktion katalysiert und PPi und CO2 freigesetzt werden. Nicotinat-mononucleotid kann auch durch Umwandlung von mit der Nahrung aufgenommenen Nicotinats gebildet werden. Hierbei wird Nicotinat-mononucleotid durch das Enzym Nicotinat-Phosphoribosyl-Transferase aus den Bausteinen Nicotinat und PRPP synthetisiert, wobei ebenfalls PPi abgespalten wird. Im folgenden Reaktionsschritt werden die Verbindungen Nicotinat-mononucleotid und ATP verknüpft. Bei dieser durch die NAD+-Pyrophosphorylase katalysierten Reaktion wird neben Nicotinat-Adenin-Dinucleotid auch PPi freigesetzt. Im letzten Syntheseschritt wandelt das Enzym NAD+-Synthetase die Säuregruppe des Bausteins Nicotinat in eine Säureamidgruppe um. Dies geschieht in Gegenwart des Amino-Gruppen-Donors Glutamin sowie unter ATP- und H2O-Verbrauch. Entstehende Nebenprodukte sind hier ADP und Glutamat. Wird Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid aus dem über die Nahrung aufgenommenen Nicotinamid gewonnen, so sind nur zwei Reaktionsschritte nötig. Im ersteren werden durch das Enzym Nicotinat-Phosphoribosyl-Transferase Nicotinamid und PRPP unter PPi-Abspaltung verknüpft. Das entstandene Nicotinamid-Mononucleotid (NMN) wird im zweiten Reaktionsschritt mit ATP unter PPi-Abspaltung zu Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD+) umgesetzt, wobei das Enzym NAD+- Pyrophosphorylase die Reaktion katalysiert.

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Abb.2
oxidierte und reduzierte Form von NAD und NADP
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