NMN-ის სრული სახელია ნიკოტინამიდი მონონუკლეოტიდი, რომელიც არის ნიკოტინამიდის მონონუკლეოტიდი, რომელიც არის ბუნებრივად არსებული ბიოლოგიურად აქტიური ნუკლეოტიდი. NMN-ს აქვს ორი არარეგულარული ფორმა, α და β; β იზომერი არის NMN-ის აქტიური ფორმა და მისი მოლეკულური წონა არის 334.221 გ/მოლი.

სურათი: NMN-ის ქიმიური სტრუქტურული ფორმულა და ბურთულა და ჯოხის მოდელი

ცხრილი: NMN-ის ქიმიური კლასიფიკაცია
NMN-ის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

მონაცემები PUBCHEM-დან

NMN-ის კვების წყაროები

NMN ფართოდ არის გავრცელებული ყოველდღიურ საკვებში, ბოსტნეულში, როგორიცაა ყვავილოვანი კომბოსტო (0.25–1.12 მგ NMN/100 გმ) და ჩინური კომბოსტო (0.0–0.90 მგ NMN/100 გ), ხილი, როგორიცაა ავოკადო (0.36–1.60 მგ NMN/100 გ). , პომიდორი (0.26–0.30 მგ NMN/100 გ), ხორცი, როგორიცაა უმი საქონლის ხორცი (0.06–0.42 მგ NMN/100 გ) მდიდარია NMN-ით[1].

NMN-ის ენდოგენური სინთეზი

ნიკოტინამიდის ერთი მოლეკულა და 5-ფოსფორიბოზილ-1-პიროფოსფატის (PRPP) ერთი მოლეკულა კატალიზდება ნიკოტინამიდ ფოსფორიბოზილტრანსფერაზას მიერ (NAMPT ან NAMPRT) NMN-ის ერთი მოლეკულისა და პიროფოსფატის ერთი მოლეკულის (PP) მოლეკულის წარმოქმნით. ნიკოტინამიდის გარდა, NMN შეიძლება წარმოიქმნას და ნიკოტინამიდის რიბოზიდის (NR) ერთი მოლეკულა ფოსფორილირდება ნიკოტინამიდის რიბოზიდ კინაზას (NRK) კატალიზის ქვეშ NMN-ის ერთი მოლეკულის წარმოქმნით.

NMN სინთეტაზას ქსოვილის სპეციფიკა, მომხმარებელი ფერმენტი

(1) NAMPT: NAMPT არის ყველგან გავრცელებული სხეულში, მაგრამ არსებობს დიდი განსხვავებები ექსპრესიის დონეზე ქსოვილებს შორის. ტვინში და გულში NAMPT-ზე დამოკიდებული სამაშველო გზა არის NAD+ წარმოების სასურველი რეჟიმი; ხოლო ჩონჩხის კუნთში, NRK-დამოკიდებული სამაშველო გზა არის NAD+ წარმოების სასურველი რეჟიმი.

(2) NMNAT (NMN-მოხმარების ფერმენტები): თაგვის ქსოვილის მეტაბოლური პროფილირებამ აჩვენა, რომ NMNAT ქვეტიპების აქტივობა გაცილებით მაღალი იყო, ვიდრე NAMPT და NMNAT ქვეტიპების აქტივობა არ იყო შეზღუდული უმეტეს ქსოვილებში სისხლის გარდა.

(3) NRKs: NRK ქვეტიპების გამოხატვის ანალიზმა აჩვენა, რომ NRK1 არის ყველგან, ხოლო NRK2 ძირითადად წარმოდგენილია ჩონჩხის კუნთებში. ამის შესაბამისად, ქრონიკული NR დანამატები იწვევდა კუნთებში NAD+ დონის მატებას, მაგრამ მცირე ეფექტი ჰქონდა თავის ტვინში ან თეთრ ცხიმოვან ქსოვილზე [2].

NMN ათვისება

NMN-ის უჯრედებში შესვლის სხვადასხვა გზა

NMN-ს აქვს მემბრანული გადამტანი ზოგიერთი უჯრედის ზედაპირზე, რომელსაც შეუძლია პირდაპირ გადაიტანოს NMN უჯრედში, ამიტომ NMN-ს უჯრედში შესვლის ორი გზა აქვს:

① უჯრედებში პირდაპირი შეღწევა ტრანსპორტირების საშუალებით: 2019 წლის დასაწყისში, ბუნებით მეტაბოლიზმის ნაშრომმა დაადასტურა ეს იდეა. სტატიაში აღმოჩნდა, რომ თაგვების წვრილ ნაწლავში არის NMN-სპეციფიკური გადამზიდავი, სახელწოდებით Slc12a8, რომელიც არის ამინომჟავისა და პოლიამინის გადამტანი. მას აქვს მაღალი სელექციურობა NMN-ის მიმართ და არ ახორციელებს NaMN-ის ტრანსპორტირებას, რომელიც სტრუქტურაში ძალიან ჰგავს NMN-ს[3].

② უჯრედის მემბრანის ზედაპირზე CD73-ის დეფოსფორილირება NR-მდე (ბალანსის ნუკლეოზიდის გადამტანი ENT-ების მეშვეობით) უჯრედში, შემდეგ კი კატალიზირებული NRK ფერმენტის მიერ ციტოპლაზმაში NMN-მდე, შედის მიტოქონდრიაში და გამოიყენება (მიტოქონდრიონი NRK-ის გარეშე) [4] .

NAM არის არა მხოლოდ NMN-ის წინამორბედი, არამედ CD38-ით ჰიდროლიზებული NAD+-ის პროდუქტი, რომელიც მცირდება NADase აქტივობით. ამრიგად, NAD+-ის სინთეზი, გამოყენება და რეგენერაცია არის ციკლი, რომელიც მოიცავს უჯრედშიდა და უჯრედგარე NMN/NR→NAD+→NAM→NMN.

NAD+-ის პოპულარიზაცია ზეპირი NMN-ის მიერ

NMN არის NAD+-ის წინამორბედი და მისი ფუნქცია ძირითადად აისახება NAD+-ით (ნიკოტინამიდ ადენინ დინუკლეოტიდი).

გადარჩენის სინთეზის გზაზე, ნიკოტინამიდის რიბოზიდი (NR) ან ნიკოტინამიდი (NAM) ასინთეზებს ნიკოტინამიდის მონონუკლეოტიდს (NMN) NRK-ის (ნიკოტინამიდის რიბოზიდ კინაზას) ან NAMPT, NMNAT და NMN სინთეზირებს NAD+-ს NMNAT1-ის მეშვეობით.

PNP: პურინის ნუკლეოზიდის ფოსფორილაზა; NRK: ნიკოტინამიდის რიბოზიდ კინაზა; QPRT: ქინოლინის მჟავა ფოსფორიბოზილტრანსფერაზა NAPRT: ნიკოტინის მჟავა ფოსფორიბოზილტრანსფერაზა; NAMPT: ნიკოტინამიდ ფოსფორიბოზილტრანსფერაზა; NMNAT: ნიკოტინამიდის მონონუკლეარული ადენილატ ადენილტრანსფერაზა

მიუხედავად იმისა, რომ შრატში NMN-ის სრული სტრუქტურის გამოვლენა შეუძლებელია, NMN-ის პერორალური შეყვანა მაინც სწრაფად (15 წთ) შეუძლია გაზარდოს მდედრი და მამრი თაგვების NAD+ დონეები[5]:

ღვიძლის, პანკრეასის, თეთრი ცხიმოვანი ქსოვილის NMN, NAD+ დონე

NMN-ის როლი

NMN ძირითადად თამაშობს როლს NAD+-ად გარდაქმნით. NAD+ ასევე ცნობილია როგორც კოენზიმი I და მისი სრული სახელია ნიკოტინამიდ ადენინ დინუკლეოტიდი. ის ფართოდ არის გავრცელებული ადამიანის სხეულის ყველა უჯრედში და მონაწილეობს ათასობით ბიოკატალიტურ რეაქციაში. ეს არის აუცილებელი კოენზიმი ადამიანის ორგანიზმში. .

დაბერების დროს NAD+-ის დაქვეითება განიხილება დაავადებისა და ინვალიდობის ძირითად მიზეზად, როგორიცაა სმენისა და მხედველობის დაქვეითება, კოგნიტური და მოტორული დისფუნქცია, იმუნური დეფიციტი, ართრიტი დაქვეითებული აუტოიმუნური ანთებითი რეაქციების გამო, მეტაბოლური დარღვევები და გულ-სისხლძარღვთა დაავადებები.

ამიტომ, NMN-ის დამატება ზრდის NAD+-ის შემცველობას ორგანიზმში, რითაც აჭიანურებს, აუმჯობესებს და ხელს უშლის დაბერებასთან დაკავშირებულ სხვადასხვა ფენოტიპებს, ან ასაკობრივ მეტაბოლურ დარღვევებს და ხანდაზმულ დაავადებებს.

A. NAD+ და ცირკადული რიტმი

NAD+-ზე დამოკიდებული დეაცეტილაზა SIRT1 მოქმედებს, როგორც ხიდი ცირკადულ რიტმს და მეტაბოლიზმს შორის ფერმენტული უკუკავშირის მარყუჟის შეერთებით, რომელიც არეგულირებს NAD+ გადარჩენის გზას და ცირკადულ ტრანსკრიფცია-თარგმანის უკუკავშირის მარყუჟს.

NAD+ არეგულირებს ბიოლოგიურ საათს SIRT1-ის საშუალებით. SIRT1 აცილებს BMAL1 და PER2-ს, რაც ანტაგონისტურია CLOCK-ის აცეტილაციური ფუნქციის მიმართ, ამიტომ SIRT1-ს შეუძლია შეაფერხოს საათის გენების ტრანსკრიფცია CLOCK-BMAL1-ის შუამავლობით. ამიტომ, NAD+ გავლენას ახდენს SIRT1-ის დეაცეტილირების აქტივობაზე საკუთარი დონის მეშვეობით, რაც თავის მხრივ გავლენას ახდენს ცირკადულ საათთან დაკავშირებული ცილების სერიაზე NAMPT-ის ჩათვლით [6].

ბიოლოგიური საათის რეგულირება დაკავშირებულია ბევრ დაავადებასთან, მათ შორის, მაგრამ არ შემოიფარგლება ძილის დარღვევით, დიაბეტით და სიმსივნეებით. ბევრი პათოლოგიური პროცესი გამოწვეულია ცირკადული საათის დარღვევით, რაც შეიძლება იყოს გენეტიკა ან გარემო. მთლიანობაში, ცირკადული საათის ნორმალურად მუშაობის შენარჩუნება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში.

B. NAD+ და ნერვული სისტემა

სირტუინები არის ნიკოტინამიდ ადენინ დინუკლეოტიდზე (NAD+) დამოკიდებული დეაცილაზები, რომლებიც ტრადიციულად ასოცირდება კალორიების შეზღუდვასთან და დაბერებასთან ძუძუმწოვრებში. ეს ცილები ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ნეირონების ჯანმრთელობის შენარჩუნებაში.