NAD（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）はレドックス反応における電子伝達体である。: サイエンスサーチコンソール

2019年09月22日

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NAD（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）はレドックス反応における電子伝達体である。

ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド (nicotinamide adenine dinucleotide) とは、全ての真核生物と多くの古細菌、真正細菌で用いられる電子伝達体である。さまざまな脱水素酵素の補酵素として機能し、酸化型 (NAD+) および還元型 (NADH) の2つの状態を取り得る。二電子還元を受けるが、中間型は生じない。略号であるNAD+（あるいはNADでも同じ）のほうが論文や口頭でも良く使用されている。またNADH2とする人もいるが間違いではない。

かつては、ジホスホピリジンヌクレオチド (DPN)、補酵素I、コエンザイムI、コデヒドロゲナーゼIなどと呼ばれていたが、NAD+に統一されている。別名、ニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチドなど。

NAD⁺は生物のおもな酸化還元反応の多くにおいて必須成分（補酵素）であり、好気呼吸（酸化的リン酸化）の中心的な役割を担う。解糖系およびクエン酸回路より糖あるいは脂肪酸の酸化によって還元物質NADHが得られる。還元物質NADHを生産する好気呼吸反応系は以下の通りである。なお、酸化物質および還元物質を太字で表記する。
NADH生成経路
エムデン-マイヤーホフ経路
「解糖系#エムデン-マイヤーホフ経路」も参照
グリセルアルデヒド3リン酸+ NAD⁺→1,3-ジホスホグリセリン酸+NADH（グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素、EC 1.2.1.12）
ピルビン酸+SH-CoA+ NAD⁺→アセチルCoA+NADH+CO₂（ピルビン酸脱水素酵素複合体、EC 1.8.1.4)）
クエン酸回路
イソクエン酸+ NAD⁺→ α-ケトグルタル酸+NADH+ CO₂（イソクエン酸脱水素酵素、EC 1.1.1.41）
α-ケトグルタル酸+ NAD⁺+ SH-CoA → スクシニルCoA +NADH+ CO₂（α-ケトグルタル酸脱水素酵素、EC 1.2.4.2.）
リンゴ酸+ NAD⁺→オキサロ酢酸+NADH（リンゴ酸脱水素酵素、EC 1.1.1.37）
β酸化
パルミトイルCoA + 7CoA + 7FAD + 7NAD⁺+ 7H₂O $\longrightarrow$ 8アセチルCoA + 7FADH₂+ 7NADH+ 7H⁺
嫌気呼吸時はグリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素（英語版）の関与する反応系でのみNADHが発生する。
NADH酸化経路
呼吸鎖複合体I（NADH脱水素酵素複合体）
NADHの好気呼吸時における酸化経路については以下の通りである。
NADH→ NAD⁺+ H⁺+2e⁻（プロトン濃度勾配形成）
嫌気呼吸時の酸化経路は以下の通りである。
ピルビン酸+NADH→乳酸+ NAD⁺（乳酸脱水素酵素、EC 1.1.1.27）
アセトアルデヒド+NADH→エタノール+ NAD⁺（アルコール脱水素酵素、EC 1.1.1.1.）
ジヒドロキシアセトンリン酸+NADH→グリセロール3-リン酸+ NAD⁺（グリセロール-3-リン酸脱水素酵素、EC 1.1.1.8）
還元的クエン酸回路が作動した場合、上記のクエン酸回路NADH生産反応の逆反応となる。還元的クエン酸回路の作動はNADHの回路への添加によるところが大きく、そのまま炭酸固定反応の駆動力となる。
エネルギー代謝以外にもNADHは多くの機能を持っている。代表的なものでは一部の真正細菌と古細菌が持つDNAリガーゼはATPの代わりにNADHを用いる活性中間体を生じる。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8B%E3%82%B3%E3%83%81%E3%83%B3%E3%82%A2%E3%83%9F%E3%83%89%E3%82%A2%E3%83%87%E3%83%8B%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%8C%E3%82%AF%E3%83%AC%E3%82%AA%E3%83%81%E3%83%89

NADH生成経路

NADH酸化経路

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