Dinukleotidi on eräänlainen molekyyli, joka löytyy elävistä organismeista ja koostuu kahdesta toisiinsa yhdistetystä nukleotidista. Yksittäiset nukleotidit ovat alayksiköitä, jotka muodostavat deoksiribonukleiinihappoa (DNA) ja ribonukleiinihappoa (RNA), molekyylejä, jotka sisältävät organismin geneettistä tietoa. Tietyillä dinukleotidityypeillä, kuten nikotiiniamidiadeniinidinukleotidilla (NAD+), on tärkeä rooli aineenvaihdunnassa.
Kemiallisesti nukleotidi koostuu useista komponenteista. Sen on sisällettävä molekyylikomponentti, jota kutsutaan typpiemäkseksi, sekä sokeri, joka sisältää viisi hiiliatomia. Näitä kahta komponenttia yhdessä kutsutaan nukleosidiksi. Nukleotidin on myös sisällettävä fosfaattiryhmä, joka muodostuu fosfori- ja happiatomeista.
Kaksi nukleotidia, jotka muodostavat dinukleotidin, voidaan sitoa yhteen eri kokoonpanoissa. Osa sokerikomponentista yhdessä nukleotidissa voi sitoutua toisen nukleotidin fosfaattiryhmään. Vaihtoehtoisesti kahden nukleotidin fosfaattiryhmät voivat liittyä toisiinsa. NAD+ muodostuu jälkimmäisellä tavalla.
NAD+ on tärkeä dinukleotidi, koska se toimii koentsyyminä metabolisissa reaktioissa. Koentsyymit sitoutuvat proteiineihin ja mahdollistavat niiden oikean toiminnan katalysoimalla kemiallisia reaktioita. NAD+: n päärooli on siirtää elektroneja yhdestä yhdisteestä toiseen.
Kuten muutkin dinukleotidit, NAD+ koostuu kahdesta nukleotidirakenteesta. Yksi nukleotidi sisältää typpipitoisen emäksen nimeltä adeniini, jota löytyy myös DNA: sta ja RNA: sta. Toisen nukleotidin typpipohja on nikotiiniamidi, joka tunnetaan myös nimellä niasiini – B -vitamiini.
Metabolisissa reaktioissa NAD+ hyväksyy elektroneja muista kemiallisista yhdisteistä. Kun näin tapahtuu, NAD+ -molekyyli pienenee tai menettää positiivisen varauksensa hankkimalla negatiivisesti varautuneen elektronin. Muokattua yhdistettä kutsutaan NADH: ksi. NADH voi sitten lisätä elektronin muihin yhdisteisiin toimien pelkistävänä aineena. Kun se luovuttaa elektronin, se hapettuu ja muuttuu takaisin NAD+: ksi.
Koska NADH voi helposti muuttua NAD+: ksi ja päinvastoin, nämä kaksi yhdistettä esiintyvät tasapainossa näissä hapetus- ja pelkistys- tai redoksireaktioissa. Ne voivat kuljettaa elektroneja kulumatta tai muuttumatta pysyvästi prosessissa. On kuitenkin mahdollista, että dinukleotidi NAD+ kulutetaan muissa ei-metabolisissa reaktioissa. Esimerkiksi proteiinien muokkaamisessa NAD+ kuluu. Tämä kulutus edellyttää uuden NAD+: n synteesiä ja NAD+: n komponenttien saamista niasiinin tai B3 -vitamiinin muodossa.