NADabhängige

NADabhängige bezeichnet Enzyme oder Prozesse, die das Coenzym NAD⁺ (Nicotinamidadenindinukleotid) als Cofaktor benötigen oder bei denen NAD⁺/NADH als zentraler Elektronenüberträger fungiert. NAD⁺ existiert in oxidierter Form (NAD⁺) und reduzierter Form (NADH). In vielen Reaktionswegen dient NAD⁺ dazu, Substrate zu oxidieren, während NADH Elektronen weiterleitet; anschließend wird NADH in der Elektronentransportkette wieder zu NAD⁺ regeneriert.

NAD+-abhängige Dehydrogenasen katalysieren Rot- und Redoxreaktionen; typische Beispiele sind GAPDH, Isocitratdehydrogenase und Malatdehydrogenase. In der Aeroben Zellatmung regeneriert die Oxidation von NADH NAD⁺, wodurch ATP synthetisiert werden kann. Andere NAD+-abhängige Enzyme wie Laktatdehydrogenase regulieren das Gleichgewicht zwischen Pyruvat und Lactat, je nach zellulärem NAD⁺/NADH-Verhältnis.

Neben den klassischen Dehydrogenasen gibt es NAD⁺-abhängige Enzyme, die NAD⁺ als Substrat nutzen, um ADP-Ribose-Einheiten zu übertragen. Wichtige Vertreter sind die Sirtuine (NAD⁺-abhängige Deacetylasen) sowie PARP-Enzyme. CD38 und verwandte ADP-Ribosyltransferasen beeinflussen den zellulären NAD⁺-Spiegel und signalisieren zelluläre Prozesse wie Kalziumsignale und Immunreaktionen.

In der Gesundheit und Alterung wird ein Abfall des NAD⁺-Spiegels beobachtet; daraus resultieren Forschung und Therapien, die die NAD⁺-Verfügbarkeit erhöhen sollen, z. B. durch Vorstufen wie Nicotinamid-Ribose oder NMN/Nicotinamidmononukleotid. Ziel ist, Stoffwechselwege, DNA-Reparatur und zelluläre Stressresistenz zu unterstützen. Das Verständnis von NAD⁺-abhängigen Reaktionen umfasst sowohl klassische Redoxreaktionen als auch NAD⁺-abhängige Signalketten.