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烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸与生物光化学

化学通报 2003年第10期66卷 705-711页

作者：王乃兴中国科学院理化技术研究所北京100101

生物光化学的核心内容是光合作用。在光合作用这个生物光化学的核心领域 ,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADPH)始终起着极其重要的作用 ,NADPH就是一个传递电子和能量的最关键活性生物分子。本文对海洋里的光合作用、细菌与光合作用以及... 详细信息

生物光化学的核心内容是光合作用。在光合作用这个生物光化学的核心领域 ,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADPH)始终起着极其重要的作用 ,NADPH就是一个传递电子和能量的最关键活性生物分子。本文对海洋里的光合作用、细菌与光合作用以及光合作用的模拟等作了介绍。

关键词：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸生物光化学光合作用 NADPH

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸在卵母细胞成熟及受精激活中的作用

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生殖医学杂志 2023年第10期32卷 1603-1607页

作者：黄丽双刘芸中国人民解放军联勤保障部队第九〇〇医院妇产科生殖中心福州350025 福建医科大学福总临床医学院福州350025

窦状卵泡的卵母细胞直径为100~130μm时已达成熟卵泡大小,此后的卵母细胞胞质及细胞核将经历生发泡期至第二次减数分裂中期过程中的重大变化,为随后的受精及将来的胚胎发育作准备。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)在传统上被视为参与包... 详细信息

窦状卵泡的卵母细胞直径为100~130μm时已达成熟卵泡大小,此后的卵母细胞胞质及细胞核将经历生发泡期至第二次减数分裂中期过程中的重大变化,为随后的受精及将来的胚胎发育作准备。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)在传统上被视为参与包括线粒体中的电子传递在内的无数氧化还原反应的辅酶,在能量传递过程中发挥重要作用。在细胞信号传递方面,NADP可以作为底物合成烟酸酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NAADP),进而诱发卵母细胞内钙活动。有关NADP自身在哺乳动物的卵母细胞成熟及受精激活中的影响及其作用机制目前知之甚少,也缺乏相关研究。本综述介绍NADP对卵母细胞成熟及胚胎发育的影响,同时讨论了NADP对卵母细胞内相关钙波的作用。

关键词：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸卵母细胞卵子成熟钙离子线粒体

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者诱导痰中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶p22phox水平与病情的关系

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中华结核和呼吸杂志 2010年第2期33卷 118-122页

作者：刘辉国周燕宁刘馗徐永健华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸内科武汉430030

目的观察OSAHS患者诱导痰中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶p22phox的水平，探讨OSAHS患者气道局部氧化应激与病情严重程度的关系。方法对2007年9月至2008年6月华中科技大学附属同济医院呼吸科就诊并进行睡眠监测的30例OSAHS... 详细信息

目的观察OSAHS患者诱导痰中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶p22phox的水平，探讨OSAHS患者气道局部氧化应激与病情严重程度的关系。方法对2007年9月至2008年6月华中科技大学附属同济医院呼吸科就诊并进行睡眠监测的30例OSAHS患者和23名健康体检者分别行痰诱导，睡前和晨起各1次。其中OSAHS组男27例，女3例，平均年龄（43±9）岁；健康对照组男21名，女2名，平均年龄（45±10）岁。痰细胞涂片并行细胞分类计数，以逆转录PCR法检测诱导痰细胞中NADPH氧化酶p22phox mRNA水平，以免疫细胞化学法检测诱导痰细胞中NADPH氧化酶p22phox蛋白的表达水平。结果OSAHS组诱导痰细胞中巨噬细胞百分比为（34±10）％，低于对照组的（66±5）％；而中性粒细胞百分比为（65±10）％，高于对照组的（33±5）％，两组比较，差异均有统计学意义（t=15．051、14．359，P〈0．05）。诱导痰细胞中NADPH氧化酶p22phox阳性细胞主要为中性粒细胞和巨噬细胞。OSAHS组2次诱导痰细胞中NADPH氧化酶p22phox mRNA水平及中性粒细胞和巨噬细胞阳性率均明显高于对照组。OSAHS组晨起时NADPH氧化酶p22phox mRNA的表达水平及中性粒细胞和巨噬细胞阳性率高于睡前，并与最低脉搏氧饱和度呈负相关，与呼吸暂停低通气指数呈正相关。结论OSAHS患者存在气道局部NADPH氧化酶p22phox表达水平的变化，并与病情严重程度相关。

关键词：睡眠呼吸暂停综合征烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸诱导痰

小鼠卵母细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的荧光强度与其形态学关系

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中国计划生育学杂志 2023年第5期31卷 1007-1010,1247,1248页

作者：黄丽双刘芸中国人民解放军联勤保障部队第九○○医院福州350025 福建医科大学福总临床医学院

目的:探讨卵母细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)荧光强度与卵母细形态学的关系。方法:对小鼠实施控制性超促排卵得到体内发育的减数分裂II期(MII)卵母细胞82个。根据卵母细胞异常形态不同分为碎片组(n=8)、极体异常组(n=5),选择正... 详细信息

目的:探讨卵母细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)荧光强度与卵母细形态学的关系。方法:对小鼠实施控制性超促排卵得到体内发育的减数分裂II期(MII)卵母细胞82个。根据卵母细胞异常形态不同分为碎片组(n=8)、极体异常组(n=5),选择正常形态卵母细胞(n=9)作为对照组。通过双光子共聚焦显微镜测量观察卵母细胞内NADP荧光团分布,比较碎片组、极体异常组与正常形态组卵母细胞NADP荧光强度。结果:碎片组卵母细胞内NADP荧光强度高于正常形态组(225.04±7.23比189.50±30.66,P0.05)。结论:含有碎片的异常小鼠卵母细胞内NADP自发荧光增强,异常NADP荧光可反映线粒体状态异常,或可成为评价卵母细胞质量的一种手段。

关键词：卵子质量卵母细胞线粒体烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸

双光子成像技术检测皮肤烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸及其应用

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临床皮肤科杂志 2015年第10期44卷 674-676页

作者：周映 Mark Birch-Machin 毛婧倬赖维范卫新南京医科大学鼓楼临床医学院江苏南京210029 广州宝洁公司广东广州510620 广州中山大学附属第三医院皮肤科广东广州510620

如何判断及检测皮肤衰老程度,一直是皮肤科及皮肤美容学很关注的问题。由于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸[NAD(P)H]的生成伴随着ATP的形成,因而被认为可以用来指征细胞的能量水平。研究发现,年轻人皮肤中NAD(P)H水平显著高于老年人,这可能... 详细信息

如何判断及检测皮肤衰老程度,一直是皮肤科及皮肤美容学很关注的问题。由于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸[NAD(P)H]的生成伴随着ATP的形成,因而被认为可以用来指征细胞的能量水平。研究发现,年轻人皮肤中NAD(P)H水平显著高于老年人,这可能与内源性衰老及外部环境损害皮肤,导致NAD(P)H合成减慢和(或)分解代谢增加有关。这提示NAD(P)H可能成为在体检测皮肤衰老程度的分子标志物;保持NAD(P)H的生物水平可以成为保持皮肤良好状态以及护肤抗衰老的新途径。双光子成像技术因其穿透深、耗时短及无创性等优点,可用于活体检测皮肤衰老程度。

关键词：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸皮肤细胞能量双光子成像技术

还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶在脂多糖诱导的小鼠急性心肌损伤组织中的表达及意义

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中华老年多器官疾病杂志 2018年第2期17卷 133-138页

作者：段明霞唐其柱武汉大学人民医院心内科武汉大学心血管病研究所心血管病湖北省重点实验室武汉430060

目的探讨还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的非吞噬细胞氧化酶(Nox)家族在脂多糖(LPS)诱导的小鼠急性心肌损伤组织中的表达及意义。方法选取8~10周龄无特定病原体C57/BL6雄性小鼠30只,随机分为对照组和LPS组,每组15只。LPS... 详细信息

目的探讨还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的非吞噬细胞氧化酶(Nox)家族在脂多糖(LPS)诱导的小鼠急性心肌损伤组织中的表达及意义。方法选取8~10周龄无特定病原体C57/BL6雄性小鼠30只,随机分为对照组和LPS组,每组15只。LPS组小鼠通过腹腔注射大剂量LPS(10 mg/kg)诱导急性心肌损伤模型,对照组腹腔注射等量生理盐水,观察6 h后取材,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测Nox、B细胞淋巴瘤/白血病蛋白-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸天门冬氨酸特异性蛋白酶3(Caspase 3)基因表达,Western blotting检测Nox 2、Nox 4、Bax、Bcl-2和Caspase 3蛋白表达,免疫组织化学法检测4羟基壬烯醛(4-HNE)表达,末端脱氧核糖核酸转移酶(Td T)介导的脱氧尿苷三磷酸(dUTP)切口末端标记技术(TUNEL)法检测心肌组织细胞凋亡,比较两组结果差异。使用SPSS 13.0统计软件对数据进行分析,两组比较采用t检验。结果相比对照组,LPS组小鼠心肌Nox 2、Nox 4、Bax基因和蛋白以及Caspase 3蛋白表达水平明显升高,Bcl-2基因和蛋白表达水平明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。免疫组织化学检测结果表明相比对照组,LPS组心肌组织4-HNE表达明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。TUNEL检测结果表明相比对照组,LPS组心肌组织心肌凋亡细胞明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 NADPH氧化酶通过调控氧化应激和细胞凋亡参与急性心肌损伤的发生发展。

关键词：脂多糖类细胞凋亡氧化性应激烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸心肌损伤

非酒精性脂肪肝疾病:用质子解耦的体内31P 3.0T MR波谱检测增高的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸

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国际医学放射学杂志 2010年第5期 484-485页

作者： K.Sevastianova A.Hakkarainen A.Kotronen A.Cornér P.Arkkila J.Arola 谭艳 Department of Medicine Division of DiabetesUniversity of Helsinki

关键词：非酒精性脂肪肝疾病 NAFLD 质子核子肝硬化组烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸解耦控制问题

CoQ10通过NADPH/GPX4抑制铁死亡减轻七氟醚对幼年大鼠发育神经元毒性作用

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国际麻醉学与复苏杂志 2024年第4期45卷 347-353页

作者：孙静怡季雨薇安立新李文静首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科北京100050 北京积水潭医院麻醉科北京100035

目的探索辅酶Q10(CoQ10)通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路,抑制发育高峰期大鼠在七氟醚重复暴露下引发的海马组织铁死亡和其对神经功能的影响。方法出生后7 d(P7)的Sprague⁃Dawley大鼠141只,置... 详细信息

目的探索辅酶Q10(CoQ10)通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路,抑制发育高峰期大鼠在七氟醚重复暴露下引发的海马组织铁死亡和其对神经功能的影响。方法出生后7 d(P7)的Sprague⁃Dawley大鼠141只,置于麻醉箱中吸入2%七氟醚4 h/d,一共3 d,作为七氟醚重复暴露的动物模型。采用随机数字表法将其中138只大鼠分为6组(每组23只):空白对照组(A组,30%O_(2)和70%N_(2)混合气体4 h/d,共3 d)、重复麻醉组(B组,2%七氟醚4 h/d,共3 d)、空白对照+CoQ10模拟剂预处理组(C组,30%O_(2)和70%N_(2)混合气体4 h/d+CoQ10模拟剂预处理,共3 d)、重复麻醉+CoQ10模拟剂预处理组(D组,2%七氟醚4 h/d+CoQ10模拟剂预处理,共3 d)、空白对照+CoQ10抑制剂预处理组(E组,30%O_(2)和70%N_(2)混合气体4 h/d+CoQ10抑制剂预处理,共3 d)、重复麻醉+CoQ10抑制剂预处理组(F组,2%七氟醚4 h/d+CoQ10抑制剂预处理,共3 d);剩余3只归为单次麻醉组(B⁃1组,2%七氟醚4 h,仅用作血气检测)。每组在实验完成后,首先取3只大鼠左心室取血进行血气分析验证实验动物模型的安全性;除B⁃1组外,每组取6只大鼠断头取脑,分离海马组织,应用试剂盒采用比色法进行亚铁离子(Fe^(2+))和谷胱甘肽(GSH)的检测、酶联免疫吸附测定(ELISA)法进行4⁃羟基壬烯醛(4⁃HNE)的检测;每组另取6只大鼠,用免疫印迹法(Western blot)检测GPX4、NADPH蛋白水平。每组剩余8只大鼠长期饲养,在大鼠成长至第4周、第20周时进行Morris水迷宫实验,通过定位航行实验中到达平台的游泳距离和空间探索实验中穿越原平台所在位置次数、原平台所在象限的游泳时间、第一次穿越原平台位置所需的时间验证大鼠成长后的学习记忆能力。结果各组大鼠二氧化碳总量(TCO_(2))、pH值、动脉血氧分压(PaO_(2))、动脉血二氧化碳分压(PaCO_(2))、碳酸氢根(HCO−3)、脉搏血氧饱和度(SpO_(2))均在正常范围内,差异无统计学意义(均P>0.05)。与A组比较,B组海马组织Fe^(2+)、4⁃HNE含量较高(均P<0.05),GSH含量较低(P<0.05),GPX4、NADPH蛋白水平较低(均P<0.05),大鼠穿越原平台所在位置次数较少(P<0.05),原平台所在象限的游泳时间较短(P<0.05),第1次穿越原平台位置所需的时间较长(P<0.05)。与B组比较:D组海马组织Fe^(2+)、4⁃HNE含量较低(均P<0.05),GSH含量较高(P<0.05),GPX4、NADPH蛋白水平较高(均P<0.05),大鼠穿越原平台所在位置次数较多(P<0.05),原平台所在象限的游泳时间较长(P<0.05),第1次穿越原平台位置所需的时间较短(P<0.05);F组海马组织Fe^(2+)、4⁃HNE含量较高(均P<0.05),GSH含量较低(P<0.05),GPX4、NADPH蛋白水平较低(均P<0.05),大鼠穿越原平台所在位置次数较少(P<0.05),原平台所在象限的游泳时间较短(P<0.05),第1次穿越原平台位置所需的时间较长(P<0.05)。结论P7大鼠重复暴露于七氟醚会出现铁死亡及成长后学习记忆能力的下降。CoQ10通过NADPH/GPX4通路可抑制七氟醚重复暴露所导致的铁死亡,具有神经保护作用。

关键词：辅酶Q10 七氟醚神经毒性铁死亡烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸谷胱甘肽过氧化物酶4

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶活性调节的分子机制探索及其先导化合物发现

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烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶活性调节的分子机制探索及其先导化合物...

作者：刘通海中国科学院大学(中国科学院上海药物研究所)

学位级别：硕士

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Kinase,NADK)催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide,NAD)磷酸化生成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate,NADP),控制细胞内NADP/NADPH的含量。与正常细胞相比,高度增殖的肿瘤细胞需要大量的NADP/NADPH,用于核酸、蛋白质、脂质等生物大分子的快速合成以及中和过多的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)。Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(Kirsten rats arcomaviral oncogene homolog,KRAS)激活突变是肿瘤中最为广泛存在的激活突变,尤其在肺癌、胰腺癌和结直肠癌中。研究表明,NADK敲低不影响正常细胞生长,也不影响KRAS野生型的肿瘤细胞的成瘤性或转化性生长。但是,敲低NADK的表达或抑制其酶活则可以显著降低KRAS激活突变的肿瘤细胞的成瘤性生长。这提示NADK参与由KRAS介导的肿瘤生长过程。因此,开发靶向NADK的小分子抑制剂有可能实现特异性杀伤KRAS激活突变的肿瘤细胞。但是,目前为止,KRAS调控NADK酶活的分子机制以及靶向NADK的小分子抑制剂还没有被报道。本课题通过蛋白质质谱、蛋白免疫共沉淀(Co-IP)、体外Pull down实验等方法,发现KRAS下游关键激酶细胞外调节蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinase 1/2,ERK1/2)可以直接结合NADK蛋白;通过蛋白质修饰质谱、体外磷酸化和细胞内磷酸化实验发现ERK1/2激酶可以磷酸化NADK的第48位和50位的丝氨酸残基(NADK-S48/50)。进一步的体外和细胞内酶活性实验发现NADK-S48/50的磷酸化可以显著激活NADK酶活性。该研究结果揭示KRAS调节NADK酶活性和细胞内NADP+/NADPH水平的关键作用机制。同时,我们通过建立和优化基于NADK酶活的高通量筛选方法(Z factor为0.71),对实验室自建的天然产物化合物库进行筛选,发现一个NADK抑制剂(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),其抑制活性IC值为1.3±1.1μM。一维核磁共振(NMR)实验结果显示EGCG可以与NADK直接结合。表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)实验测定EGCG与NADK的结合亲和力K值为1.78±1.15μΜ。通过竞争性实验发现EGCG是一种非竞争性抑制剂,K=3.28±0.32μΜ。为了探究EGCG在NADK上的结合位点,我们进行了氢氘交换质谱(Hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry,HDX-MS)实验,结果显示EGCG结合在NADK的非底物结合位点。另外,结合模式预测和衍生物活性分析研究揭示了EGCG和NADK之间潜在的构效关系(Structure activity relationships,SAR)。此外,发现EGCG可以特异性抑制KRAS激活突变的肺癌细胞的增殖,而对KRAS野生型肺癌细胞增殖没有影响。综上所述,本课题以NADK为研究对象,首次发现NADK是ERK1/2激酶的底物蛋白,ERK1/2可以磷酸化NADK-S48/50激活其酶活性。我们构建高通量筛选平台并发现天然产物EGCG是NADK的非竞争性抑制剂。EGCG可以特异性抑制KRAS激活突变型肺癌细胞增殖,这为后续NADK靶向药物开发奠定良好的研究基础。

关键词：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸激酶 KRAS 细胞外调节蛋白激酶 (-)-表没食子儿茶素没食子酸酯