هل NAD+ هو بروتين؟ الاختلافات في التركيب والبناء والفعالية والتصنيف الكيميائي

لا يُعد NAD+ بروتينًا، على الرغم من أنه غالبًا ما يظهر في قوائم منتجات البروتينات، وعروض العيادات الطبية المتعلقة بالشيخوخة، والمواد المتعلقة بالصحة الجزيئية. من الناحية الكيميائية، فإن NAD+ هو نيوكليوتيد النيكوتين أميد أديناين، أي مادة كيميائية تُشكل من وحدتين نوكليوتيداتية متصلتين. بينما تُنتج البروتينات من الأحماض الأمينية عن طريق روابط بروتينية [1،2].

من أين يأتي مصطلح „البروتين NAD+”؟ غالبًا ما ينبع هذا المصطلح من الممارسات التجارية وليس من التصنيفات العلمية للمواد. يُعرض NAD+ من نفس الموردين مثل بروتينات الأنزيمات، ويظهر في أشكال منتجات مماثلة ويتم مناقشته في سياق مواضيع مماثلة مثل الأيض والترميم أو دراسات الشيخوخة.

ولكن هذه التشابهات لا تغير بنيته الجزيئية.

التفرقة مهمة لأن NAD+ والبروتينات لها وظائف بيولوجية مختلفة. كما تختلف آليات العمل والطرق المستخدمة لتقييم الخصائص الكيميائية والحد الأقصى للبيانات العلمية المتاحة.

هل يُعتبر NAD+ من الناحية الفنية ببتيدًا؟

لا. لا يفي NAD+ بمواصفات التعريف الكيميائي للبروتين.

البروتين هو مادة تحتوي على أحماض أمينية مرتبطة بصلات بروتينية مميزة. لا يحتوي NAD+ على أي سلسلة أمينية من هذا النوع من الروابط.

NAD+, أو النيكوتين أميد أدينين ديناكريل، يتكون من وحدتين نوكليوتيدية. تحتوي كل منهما على عنصر سكر ومركب أزوتي وأجزاء من الفوسفات [1].

إن بناء الببتيدات مختلفة بشكل أساسي.

وتشكل العناصر الأساسية لها الأحماض الأمينية، التي يمكن أن تتشكل في سلاسل قصيرة أو طويلة. وتختلف التشكيلة والتركيب الكيميائي للبروتين تبعاً للترتيبات الجزيئية، وتشارك الأحماض الأمينية في الإشارات الخلوية، والتحكم الهرموني، والعمليات الإنزيمية، والعمليات الهيكلية [2].

ومع ذلك، فإن NAD+ هو من ضمن مركبات نوكليوتيدية وكيمونويدات. وهو مشارك مهم في عملية التمثيل الغذائي الخلوي، لا سيما في عملية نقل الإلكترونات.

الفرق يتعلق بذلك بالتركيبة الكيميائية الأساسية، وليس فقط بالاسم الذي تم اعتماده.

ولهذا السبب، فإن مصطلح „البروتين NAD+” غير صحيح كتصنيف بيوكيميائي.

البروتين والديناضير – ما الذي يُميّز هاتين الذرات؟

الفرق الأساسي بين الببتيد والديناكليوتيد يتعلق بنوع وحدات البناء ومركبات الكيمياء التي تربطها.

كيف يتم بناء بروتين الببتيد؟

تُنتج الببتيدات من الأحماض الأمينية.

يحوي الحمض الأميني النموذجي مجموعة أمينية ومجموعة كربوكسيلية وشريط جانبي، وتؤثر هيكل هذه المجموعة على الخواص الكيميائية للجزيء بأكمله.

عندما يتم إنشاء سلسلة بروتينية، تتفاعل مجموعة الكربونيل في أحد الأحماض الأمينية مع مجموعة الأمين في الأحماض الأمينية الأخرى. نتيجة لذلك، يتم إنشاء رابط بروتيني [2].

تؤدي تكرار هذه العملية إلى إنشاء سلسلة ذات تسلسل أميني محدد.

الشبكات الأطول تُعرف عادةً بالبروتينات، بينما يمكن تصنيف الأطول منها إلى بوليببتيدات أو بروتينات.

تعتمد حدود دقيقة بين هذه الفئات جزئياً على المعيار المعتمد. ومع ذلك، فإن وجود بقايا أمينات الأحماض الأمينية مرتبطة بصلات ببتيدية يظل سمة مشتركة بينها.

ما الذي يتكون منه NAD+؟

يحتوي NAD+ على بنية دينوكليوتيدية.

يتكون هيكله من خلية نوكليوتيدية مكونة من جزأين متصلين ببرانزيم فسفوري.

أحدها يحتوي على نيكوتيناميد، وهو مركب مرتبط بفيتامين B3. والثاني يحتوي على الأدينين. كما توجد في التركيب بقايا الريبوزة ومجموعات الفوسفات [1].

على عكس الببتيدات، فإن NAD+ لا يتكون من سلسلة من الأحماض الأمينية.

كما أنه لا يحتوي على روابط بيتايودية.

ولهذا فإن التصنيف الصحيح لـ NAD+ هو الدينوكليوتيد والكينزين.

إذا تم وضع منتج يحتوي على NAD+ فقط في فئة „البروتينات”، فهذا يعني طريقة تنظيم العرض، وليس الانتماء الكيميائي الفعلي للمادة.

لماذا يتم بيع NAD+ مع الببتيدات؟

تُظهر إدراج NAD+ في قوائم الببتيدات عادةً أوجه تشابه تجارية، وأساليب عرض المنتجات، واهتمامات المستهلكين.

ولكن لا يتضح من البناء الجزيئي المشترك.

قنوات التوزيع المشتركة

تُظهر منتجات NAD+ والمنتجات التي تحتوي على بروتينات حقيقية في كثير من الأحيان في عروض نفس هذه العيادات والمتاجر المتخصصة ومركز اللياقة البدنية وموردي المواد البحثية.

يمكن للموردين دمجها في فئة واحدة لأنها موجهة إلى مجموعات مستهلكين متشابهين.

ولكن هذا لا يعني أن جميع المواد الموجودة في مثل هذا الدليل تندرج ضمن نفس الفئة الكيميائية.

يمكن أن يشمل فئة المبيعات علاقات ذات بنية ووظائف مختلفة تمامًا.

الوصف المشترك للمنتجات

المصدر الآخر للاتفاقيات غير الصحيحة هو الشكل الذي يتم فيه تقديم المواد.

تتواجد بعض منتجات الببتيدات في الأوعية البلاستيكية، أو في محلول حقن، أو في أنظمة إيصال متخصصة.

يتم أيضًا تقديم NAD+ في شكل مستحضرات للحقن أو الحقن الوريدي أو غيرها من التركيبات.

قد يترك التشابه الخارجي بين المنتجات انطباعًا بأنها تحتوي على مركبات من نفس الفئة.

في الواقع، لا يحدد مسار الإيصال هوية المادة الكيميائية.

لذا فإن المادة التي يتم إعطاؤها عن طريق الحقن لا تصبح بذلك بروتينًا.

يمكن قراءة المزيد عن الاختلافات بين طرق إعطاء مختلف المواد في المقالة. حقن الببتيدات وغيرها من طرق الإعطاء.

نفس الموضوع في المواد التسويقية

تُعرض NAD+ والأحماض الأمينية في سياق نفس القضايا:

• التجدد الصحي؛;
• التمثيل الأحيائي للخلايا؛;
• الاستعادة؛;
• صحة الخلايا؛;
• دراسات حول طول العمر؛;
• التكنولوجيا الحيوية.

قد تُشير هذه التراكيب إلى تشابه بيولوجي لا وجود له بالضرورة.

يمكن مناقشة هاتين المادتين في سياق موضوع واحد، مع أن لهما بنية وظيفية مختلفة تمامًا.

التشابه في رسالة التسويق ليس دليلاً على التشابه الجزيئي.

توطيد لغة معيارية غير دقيقة

يمكن أن تُكرر العيادات ومحلات البيع ومواقع الصناعة مصطلحات مثل „العلاج بالبروتينات NAD+” مرارا وتكرارا.

مع مرور الوقت، تبدأ هذه الأسماء في العمل كأسماء معروفة للمجموعة الكاملة من الخدمات.

قد يرى أولئك الذين يواجهونهم للمرة الأولى أن هذه التصنيفات تعكس التصنيف الكيميائي الرسمي.

لكن الأمر ليس كذلك.

يجب التعامل مع مصطلح „البروتين NAD+” على أنه تعبير تجاري غير رسمي، وليس كاسم صحيح لنوع من المواد.

ما الذي يحتوي عليه المنتجات الموصوفة بأنها „بروتين NAD+”؟

يمكن أن يحتوي المنتج الذي يتم بيعه باسم „البروتين NAD+” على النيكوتيناميدادينوإينوإيدينويد فقط.

في هذه الحالة، فإن كلمة „بروتين” لا تعني تركيبها الفعلي.

أهم معلومة هي هوية المادة الفعالة.

إذا تم ذكر NAD+ كعنصر في وثائق المنتج، فيجب تقييم المستحضر على أنه يحتوي على NAD+، وليس كنوع من المستحضرات البيولوجية.

لا يمكن تعريفه تلقائيًا بخصائص أو آليات عمل أو نتائج الدراسات المتعلقة بمواد أخرى متوفرة في نفس الفئة.

يمكن أن تعمل الببتيدات الحقيقية عن طريق ربطها بمستقبلات، أو تقليد الهرمونات، أو تنظيم نشاط الكائنات الحية الدقيقة، أو التأثير على مسارات إشارات معينة.

يؤدي NAD+ وظيفة رئيسية تتمثل في كونها كيناز في التمثيل الغذائي الكيميائي ويشارك في تفاعلات الإنزيمية التي تعتمد على NAD+. [1].

لذا فإن وثائق التكوين لها أهمية أكبر من اسم الفئة التجارية.

إذا كان وصف المنتج يحدد آلية NAD+ المناسبة للبروتين المحدد، فيجب التحقق مما إذا كانت هذه الادعاءات تتعلق فعلاً بالمواد المعلنة.

في تقييم هوية وسلامة المركبات، تكتسي أيضًا طرق التحليل وطريقة تفسير النتائج أهمية. تم تناول هذه المسائل في مثال على بروتين Epitalon في المقالة. كيف يتم تفسير COA وشفافية HPLC ونتائج الطيف الكتلي؟.

هل يؤثر الاختلاف الكيميائي على طريقة عمل NAD+؟

نعم. يرتبط التصنيع الكيميائي ارتباطًا مباشرًا بوظيفة المادة الجزيئية البيولوجية.

تشارك NAD+ والأحماض الأمينية في عمليات مختلفة، ولذلك لا ينبغي مقارنتها بميكانيكياتها.

كيف يعمل NAD+ في الخلايا؟

NAD+ هو كينازيوم يشارك في نقل الإلكترونات.

في ردود الأكسدة والانحلال، قد يتلقى الإلكترونات ويتحول إلى شكل NADH.

يشكل نظام NAD+/NADH دورًا مهمًا في التمثيل الغذائي للطاقة في الخلايا.

ويشارك في عمليات تتعلق بجمع الطاقة من العناصر الغذائية، في جملة أمور أخرى.

يتم استخدام NAD+ أيضًا كمركب أساسي من قبل بعض الإنزيمات.

وتشمل هذه المواد سيتورينات والبروميلازات بولي (ADP-ribose)، والتي تُعرف اختصارًا بـ PARP.

تشارك هذه الإنزيمات في تنظيم العمليات الخلوية، والاستجابات للإجهاد، والآليات المتعلقة بإصلاح الحمض النووي [1].

تُعزى خصائص NAD+ إلى هيكله الدينوكليوتيدي وقدرته على المشاركة في ردود حيوية معينة.

إنها ليست نتيجة وجود سلسلة من الأحماض الأمينية.

كيف تعمل الببتيدات؟

لا تملك الببتيدات آلية عمل واحدة مشتركة.

تعتمد نشاطهم على التسلسل الجيني للأحماض الأمينية، والبنية المكانية، والتفاعلات مع جزيئات أخرى.

بعضها يؤدي وظيفة الهرمونات أو مثبطات الهرمونات.

وتتصل بعضها بمستقبلات، وتنظم نشاطات الكائنات الحية، أو تشارك في نقل الإشارات بين الخلايا.

مثال على الببتيد الذي يتم دراسته في سياق التحكم الهرموني هو التاماسوريلين, وهو مثيل كيميائي للهرمون المنشط للغدة النخامية.

في المقابل DSIP، أي إيميديلتيد, ، هو مادة غير بيوبتيدية يتم دراستها، في جملة أمور، من حيث نشاط الدماغ الكهربي والعمليات المرتبطة بالخمول.

تُعد كلتا المكونات بروتينات، لكنهما يختلفان في التركيب والتاريخ البحثي ومستوى التأكيد على وظائفها البيولوجية.

NAD+ ينتمي إلى فئة كيميائية أخرى تمامًا.

ولهذا لا يمكن نقل نتائج الدراسات المتعلقة ببروتين معين إلى NAD+.

المبدأ نفسه يعمل في الاتجاه الآخر أيضاً.

التحقيقات في عملية التمثيل الغذائي لناد+ لا تعني تلقائياً وجود دليل على فعالية هذه الببتيدات مثل BPC-157 أو semaglutide أو CJC-1295.

يتطلب كل مادة مواد تحليلية منفصلة.

هل يعني „علاج NAD+ بالبروتينات” وجود بروتين؟

ليس دائمًا.

يمكن أن يكون مصطلح „العلاج بالبروتينات NAD+” هو الاسم الذي تستخدمه العيادة لخدمتها أو فئتها.

لا يعني ذلك بالضرورة أن المستحضر يحتوي فعلاً على أي بروتين بيتايود.

قد يتكون المنتج من NAD+ فقط، ومع ذلك فإنه يندرج ضمن قائمة العلاجات التي تُعرف بأنها "علاج بروتيني".

من أجل تحديد التركيبة الحقيقية، يجب تحليل المعلومات المتعلقة بالمواد الفعالة، وصيغة الدواء، والوثائق التحليلية المتاحة.

ينبغي أن يكون للبروتين سلسلة أمينية قابلة للتعريف أو بنية بروتينية محددة.

NAD+ لا يمتلك مثل هذه السلسلة.

لذا، لا ينبغي أن يحل اسم الخدمة محل التعريف الكيميائي للمكون.

هل يرتبط NAD+ بالأحماض الأمينية والبروتينات؟

تتعاون NAD+ مع البروتينات والإنزيمات، لكنها ليست مكونة من أحماض أمينية مثل الببتيدات.

البروتينات والبروتينات الدهنية هي جزيئات تعتمد على سلاسل أمينية.

أما NAD+ فهو بدلاً من ذلك دنيوكليوتيد.

ولكن هذا لا يعني أن هاتين المجموعتين من المواد تعملان في الخلايا بشكل مستقل عن بعضهما البعض.

تستخدم العديد من الإنزيمات البيضاء NAD+ كعنصر مكمّل أو مركب أساسي.

في المقابل، قد تؤثر التغيرات الأيضية للأحماض الأمينية على العمليات المتعلقة بتحقيق التوازن في NAD+.

هذه العلاقات هي جزء طبيعي من عملية التمثيل الغذائي الخلوي.

ولكنهم لا يغيرون التصنيف الكيميائي.

يمكن أن تشارك شحقتان في نفس المسار البيولوجي، ومع ذلك فإنهما تندرجان في فئتين مختلفتين تمامًا من المركبات.

يتم تحديد الانتماء إلى فئة معينة بشكل أساسي من خلال البناء الجزيئي.

NAD+ والبروتينات – مقارنة الفروق الرئيسية

أهم اقتراح بسيط: يمكن تقديم NAD+ مع الببتيدات، لكن هذا لا يعني أنّه يصبح ببتيدًا.

الأسئلة الأكثر شيوعًا حول NAD+ والببتيدات

هل NAD+ هو ببتيد؟

لا. فإن NAD+ هو نيوكليوتيد من نوع nicotinamide adenine dinucleotide وكونزيم، وليس بروتينًا. ويتكون هيكله من وحدات نوكليوتيدية، بينما البروتينات تتكون من أحماض أمينية مرتبطة بصلات بروتينية. لا يحتوي NAD+ على سلسلة أمينية مميزة أو روابط بروتينية، ولذلك فهو لا يفي بالتعريف الكيميائي للبروتين [1،2].

لماذا تصف العيادات NAD+ بأنه ببتيد؟

قد تحدد العيادات NAD+ على أنه بروتين بسبب الطريقة التي يتم بها تنظيم العرض، وليس هيكله الفعلي. غالبًا ما يتم عرض NAD+ مع منتجات البروتين في عيادات طول العمر ومراكز الرفاهية ومجلات الموردين. التماثل في مجموعات المستهلكين وشكل المنتجات ومواضيع التسويق قد يؤدي إلى استمرار لغة الاستخدام غير الدقيقة. ومع ذلك، فإن هذا لا يغير التصنيف الكيميائي لـ NAD+.

هل يحتوي NAD+ على أحماض أمينية؟

لا. لا يحتوي NAD+ على أحماض أمينية. يتكون هيكله من وحدتين نوكليوتيدية تحتوي على نيكوتيناميد والأدينين والريبوفان وفوسفاتيدات [1]. بينما تشكل الأحماض الأمينية العناصر الأساسية لبناء بروتينات والبوليمرات. على الرغم من أن عملية التمثيل الغذائي لناد+ قد تكون مرتبطة بتحولات الأحماض الأمينية، فإن هذا لا يعني وجود سلسلة أمينية داخل الذرة نفسها.

هل NAD+ بروتين؟

لا. النتراتيد لا يشكل بروتينًا أو بوليببتيدًا. البروتينات تتكون من سلاسل من الأحماض الأمينية، والتي تخلق هياكل فضاء محددة. النتراتيد هو كينزينوم أصغر بكثير، ويتميز بتكوين دينوكليوتيدي. إنه قادر على العمل مع البروتينات الإنزيمية، لكن هذا لا يعني أنه ينتمي إلى نفس الفئة الكيميائية.

هل مصطلح „العلاج الببتيدى بـ NAD+” صحيح علمياً؟

ليس بوصفه وصفًا لنوع NAD+. قد يُستخدم مصطلح „العلاج بالنيتروبوتيريد NAD+” في مجال الأعمال التجارية كاسم لخدمة، ولكن NAD+ ليس نيتروبوتين. الكلمات الأكثر دقة هي „تقديم NAD+”، „تدخل مرتبط بالنيتروبوتين”، أو „العلاج بالنيتروبوتين”، اعتمادًا على السياق. الاستخدام الفردي لمصطلح „العلاج” لا يثبت في هذه الحالة الفعالية أو الوصف الدقيق للمرض.

هل يمكن الجمع بين NAD+ والببتيدات؟

يمكن دراسة NAD+ والبروتينات أو تقديمها ضمن نفس البرامج، لكن صحة العلاقة المحددة تعتمد على هوية المادة والأدلة المتاحة. لا يمكن افتراض أن وجودها المشترك في العرض يعني توافقًا مؤكدًا أو أمانًا أو فعالية. البيانات المتعلقة بـ NAD+ نفسه غير كافية لتقييم العلاقة مع بروتين معين. كل علاقة يتطلب تحليلًا فرديًا للأمان والفعالية الدوائية.

هل يعني إعطاء NAD+ عن طريق الحقن أنه بروتين؟

لا. لا تحدد طريقة الصرف درجة المادة الكيميائية. يمكن أن توجد كل من الببتيدات والكثير من المركبات غير الببتيدية في مستحضرات الحقن. لا يعني الشكل المماثل للمنتج وجود تشابه هيكلي أو وجود آلية عمل متماثلة. يقرر ما إذا كانت المادة ببتيدًا بناءه الجزيئي، وعلى رأسها وجود بقايا أمينية مرتبطة بمركبات ببتيدية.

هل NAD+ وsemaglutide نوعٌ واحد من الجزيئات؟

لا. السيمغلوتيد هو عامل إلكتروليت في المستقبلات GLP-1، بينما NAD+ هو فيتامين ب6. يعمل السيمغلوتيد عن طريق آلية مستقبلية محددة، بينما NAD+ يشارك بشكل رئيسي في العمليات الأيضية والإنزيمية. إن هذه هي فئات كيميائية مختلفة، ولذلك لا ينبغي مقارنة عملها فقط على أساس وجودهما المشترك في قوائم المنتجات المتعلقة بالتمثيل الأيضي.

محدودية الأدلة الحالية

إن التمييز بين NAD+ والبروتينات يعتمد على مبادئ ثابتة جيدا في الكيمياء الحيوية.

هذا ليس قضية تتطلب حسمها في الدراسات السريرية الجديدة.

يحتوي NAD+ على بنية دينوكليوتيدية، بينما تحتوي الببتيدات على أحماض أمينية مرتبطة بمركبات ببتيدية [1،2].

تتعلق عدم اليقين بشكل رئيسي بطريقة استخدام المصطلحات من قبل الموردين والمستشفيات.

عبارة „البروتين NAD+” لا تشكل فئة علمية أو تنظيمية معيارية.

يمكن استخدامه مع المنتجات التي تحتوي على NAD+ فقط، أو مع المستحضرات المتعددة المكونات، أو مع الخدمات الواردة في فئة الببتيدات الشاملة.

ولهذا، يجب أن تستند تقييم المنتج المحدد إلى تركيبته الحقيقية وإلى الوثائق الخاصة به.

القيود الهامة الأخرى هي خطر نقل نتائج الاختبارات بشكل غير صحيح بين المواد المختلفة.

إن نتائج الأبحاث حول الببتيدات لا تشكل دليلاً على تأثير NAD+.

وبالمثل، فإن الدراسات المتعلقة بمستقلبات NAD+ لا تؤكد تلقائيًا فعالية الببتيدات ذات التركيبات والآليات الفعالة المختلفة.

ولذلك فإن التصنيف الكيميائي راسخ جيدًا، لكن فعالية وسلامة التدخلات الفردية تظلان مسائلًا علمية منفصلة.

الاستنتاجات

NAD+ ليس بروتينًا، بل هو كيمائي نوكليوتيدي مشارك في العمليات الأيضية الأساسية للخلايا.

تتكون الببتيدات من الأحماض الأمينية المجمعة بواسطة روابط ببتيدية. في حين أن NAD+ له هيكل قائم على وحدات نوكليوتيدية.

تؤثر هذه الاختلافات على التصنيف الكيميائي والآليات البيولوجية لكلتا المجموعتين من المواد.

وجود NAD+ في عروض العيادات الطبية التي تقدم بروتينات الببتيد، أو شكل مماثل من المنتجات، أو موضوع تسويقي مشترك، لا يغير من بنيته.

ولهذا فإن تسمية „البروتين NAD+” ليست صحيحة علميًا كاسم لنوع كيميائي.

أكثر النهج دقة هو تحديد المادة على أساس تركيبها الفعلي وهيكلها الجزيئي والوثائق العلمية المناسبة.

تنويه

يتضمن هذا المقال طابعًا تعليميًا وداخليًا علميًا فقط. ولا يشكل نصيحة طبية أو توصية علاجية أو تعليمات جرعة أو توصية باختيار المنتج، ولا يشجع على استخدام NAD+ أو المستحضرات البيولوجية.

تُعد NAD+ والبروتينات فئتان كيميائيتان منفصلتان، لذلك لا ينبغي أن تُنسب المعلومات المتعلقة بآليات عمل وسلامة وفعالية أحد المواد إلى الأخرى تلقائيًا.

كل تدخل يتعلق بـ NAD+ أو ببروتين معين يتطلب تقييمًا علميًا وتنظيميًا منفصلاً.

المراجع

[1] يوشينو، ج.، باور، ج. أ.، وإيماي، س. (2018). المواد الوسيطة لـ NAD+: الجوانب البيولوجية والإمكانات العلاجية لـ NMN و NR. استقلاب الخلايا, 27(3), 513–528. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2017.11.002

[2] StatPearls Publishing. (2023). الكيمياء الحيوية، الببتيد. في StatPearls. رف الكتب التابع للمركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية (NCBI). https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562260/