NAD is een vitale redoxdrager en de degradatie ervan is een belangrijk onderdeel van belangrijke regelgevende routes.

NAD is een vitale redoxdrager en de afbraak ervan is een sleutelelement van belangrijke regulatorische routes. NAD-gemedieerde functies zijn gecompartimenteerd en moeten worden gevoed door specifieke

biosynthetische routes. Er is echter weinig bekend over de verschillende routes, hun subcellulaire distributie en regulatie in menselijke cellen. In het bijzonder de route (s) om mitochondriaal te genereren

NAD, de grootste subcellulaire pool, is nog onbekend. Om organellaire NAD-veranderingen in cellen zichtbaar te maken, richtten we ons op poly- (ADP-ribose) polymerase-activiteit in de mitochondriale matrix. Deze activiteit synthetiseerde immunodetecteerbare poly (ADPribose) afhankelijk van de beschikbaarheid van mitochondriale NAD. Op basis van dit nieuwe detectorsysteem, gedetailleerde subcellulaire enzymlokalisaties en farmacologische remmers, identificeerden we extracellulaire NAD-voorlopers, hun cytosolische conversies en de route van mitochondriale NADgeneration. Onze resultaten tonen aan dat, behalve nicotinamide en nicotinezuur, alleen de overeenkomstige nucleosiden gemakkelijk de cellen binnenkomen. Nucleotiden (bijv. NAD en NMN) ondergaan extracellulaire afbraak resulterend in de vorming van permeabele voorlopers. Deze voorlopers kunnen allemaal worden omgezet in cytosolische en mitochondriale NAD. Voor mitochondriale NAD-synthese worden voorlopers omgezet in NMN in het cytosol. Wanneer opgenomen in de organellen, dient NMN (samen met ATP) als substraat van NMNAT3 om NAD te vormen.

NMNAT3 was overtuigend gelokaliseerd in de mitochondriale matrix en is het enige bekende enzym van NADsynthesis dat zich in deze organellen bevindt. We presenteren dus een uitgebreide dissectie

van NAD biosynthese van zoogdieren, het grondwerk om de regulatie van door NAD gemedieerde processen te begrijpen, en de homeostase van organismen van dit fundamentele molecuul.