Doped Graphene To Mimic the Bacterial NADH Oxidase for One-Step NAD+ Supplementation in Mammals

NAD+激酶 化学 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 烟酰胺 NAD(P)H氧化酶 辅因子 生物化学 氧化酶试验 细菌 生物 遗传学
作者
Xi Liu,Jingkun Li,Andrea Zitolo,Meng Gao,Jun Jiang,Xiangtian Geng,Qianqian Xie,Di Wu,Huizhen Zheng,Xiaoming Cai,Jianmei Lu,Frédéric Jaouen,Ruibin Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (5): 3108-3120 被引量:46
标识
DOI:10.1021/jacs.2c12336
摘要

Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) is a critical regulator of metabolic networks, and declining levels of its oxidized form, NAD+, are closely associated with numerous diseases. While supplementing cells with precursors needed for NAD+ synthesis has shown poor efficacy in combatting NAD+ decline, an alternative strategy is the development of synthetic materials that catalyze the oxidation of NADH into NAD+, thereby taking over the natural role of the NADH oxidase (NOX) present in bacteria. Herein, we discovered that metal-nitrogen-doped graphene (MNGR) materials can catalyze the oxidation of NADH into NAD+. Among MNGR materials with different transition metals, Fe-, Co-, and Cu-NGR displayed strong catalytic activity combined with >80% conversion of NADH into NAD+, similar specificity to NOX for abstracting hydrogen from the pyridine ring of nicotinamide, and higher selectivity than 51 other nanomaterials. The NOX-like activity of FeNGR functioned well in diverse cell lines. As a proof of concept of the in vivo application, we showed that FeNGR could specifically target the liver and remedy the metabolic flux anomaly in obesity mice with NAD+-deficient cells. Overall, our study provides a distinct insight for exploration of drug candidates by design of synthetic materials to mimic the functions of unique enzymes (e.g., NOX) in bacteria.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大模型应助学者宫Sir采纳,获得10
刚刚
sssssss完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
笨笨凝琴发布了新的文献求助10
1秒前
小y扬土发布了新的文献求助10
2秒前
fenkaidiefei完成签到,获得积分10
3秒前
百樗百完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
明荼荼完成签到,获得积分10
3秒前
慕容博完成签到 ,获得积分10
3秒前
伤心小狗完成签到 ,获得积分20
3秒前
云朵完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
超级乐枫发布了新的文献求助10
4秒前
不得发布了新的文献求助10
4秒前
如意发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研通AI6.3应助飘逸如柏采纳,获得10
5秒前
希望天下0贩的0应助JingLian采纳,获得10
5秒前
繁星完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
minino发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
王铭轩完成签到,获得积分10
6秒前
欢喜不愁完成签到,获得积分10
6秒前
天天快乐应助xuexue0001采纳,获得10
6秒前
6秒前
调皮的友儿完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
数羊冠军完成签到,获得积分10
7秒前
丸子发布了新的文献求助10
7秒前
慕青应助嗦了蜜采纳,获得10
8秒前
8秒前
Jasper应助小小王采纳,获得10
8秒前
KUZMA完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6035677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7752581
关于积分的说明 16212181
捐赠科研通 5182136
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773350
邀请新用户注册赠送积分活动 1756478
关于科研通互助平台的介绍 1641151