Coenzyme sind die stillen Stars der Biochemie – unverzichtbare Helfer für Enzyme, die eine Vielzahl biologischer Reaktionen katalysieren. Einer der wichtigsten Vertreter ist Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid, kurz NAD+. Seine besondere Eigenschaft, sowohl Elektronen aufzunehmen (NAD+) als auch abzugeben (NADH), macht ihn lebensnotwendig.

Als Coenzym liegt der Schwerpunkt von NAD+ auf der Beteiligung an Redoxreaktionen. Dabei nimmt NAD+ Hydride (einen Wasserstoff­kern plus zwei Elektronen) aus anderen Molekülen auf und wird zu NADH reduziert. Das Substrat wird gleichzeitig oxidiert, wobei freiwerdende Energie von der Zelle genutzt wird.

Dieser Elektronentransfer bildet das Fundament der Zellatmung, jenes Prozesses, durch den Zellen Energie aus Nährstoffen gewinnen. NAD+ ist an Glykolyse, Citrat-Zyklus und elektronischem Transportsystem beteiligt und schirmt die aus Glucose und anderen Brennstoffen gebundene Energie ein. Ohne NAD+ stünden diese zentralen Stoffwechselwege still – die Zellen würden ihren Energiehaushalt verlieren und zusammenbrechen.

Die Fähigkeit von NAD+, zwischen der oxidierten (NAD+) und reduzierten Form (NADH) zu pendeln, sorgt für einen kontinuierlichen Energiefluss. Die Coenzyme werden nicht verbraucht, sondern ständig regeneriert – ein Paradebeispiel für effiziente biochemische Kreisläufe.

NAD+ übernimmt darüber hinaus weitere Aufgaben als Substrat für wichtige Enzyme, etwa bei ADP-Ribosylierungen und Deacetylierungen. Diese Vorgänge regulieren die Genexpression, reparieren DNA-Schäden und stehen an zentralen Punkten zellulärer Signalwege – weitere Belege für den weitreichenden Einfluss von NAD+ in der Biochemie.

Für Forschende ist das Verständnis der coenzymatischen Eigenschaften von NAD+ entscheidend für die Erforschung enzymatischer Mechanismen, die Entwicklung biochemischer Assays und die Ausarbeitung therapeutischer Ansätze, die NAD+-abhängige Prozesse gezielt beeinflussen.