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Dietary Supplementation of Polyunsaturated Fatty Acids in <em>Caenorhabditis elegans</em>

Fatty acids are essential for numerous cellular functions. They serve as efficient energy storage molecules, make up the hydrophobic core of membranes, ...

Washington State University

Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD(+)) is a central molecule in cellular metabolism and an obligate co-substrate for NAD(+)-consuming enzymes, which regulate key biological processes such as longevity and stress responses. Although NAD(+) biosynthesis has been intensely studied, little analysis has been done in developmental models. We have uncovered novel developmental roles for a nicotinamidase (PNC), the first enzyme in the NAD(+) salvage pathway of invertebrates. Mutations in the Caenorhabditis elegans nicotinamidase PNC-1 cause developmental and functional defects in the reproductive system; the development of the gonad is delayed, four uterine cells die by necrosis and the mutant animals are egg-laying defective. The temporal delay in gonad development results from depletion of the salvage pathway product NAD(+), whereas the uv1 cell necrosis and egg-laying defects result from accumulation of the substrate nicotinamide. Thus, regulation of both substrate and product level is key to the biological activity of PNC-1. We also find that diet probably affects the levels of these metabolites, as it affects phenotypes. Finally, we identified a secreted isoform of PNC-1 and confirmed its extracellular localization and functional activity in vivo. We demonstrate that nicotinamide phosphoribosyltransferase (Nampt), the equivalent enzyme in nicotinamide recycling to NAD(+) in vertebrates, can functionally substitute for PNC-1. As Nampt is also secreted, we postulate an evolutionarily conserved extracellular role for NAD(+) biosynthetic enzymes during development and physiology.

Nicotinamidase modulation of NAD+ biosynthesis and nicotinamide levels separately affect reproductive development and cell survival in C. elegans.

Nicotinamidases &#x662F;&#x6C34;&#x89E3;&#x7684;&#x70DF;&#x9178;&#x70DF;&#x9170;&#x80FA;&#x7684;&#x4EE3;&#x8C22;&#x9176;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x9176;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x5206;&#x5E03;&#x5728;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x3001; &#x4E0E;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684;&#x4F8B;&#x5B50;&#x4E2D;&#x7684;&#x5206;&#x679D;&#x6746;&#x83CC;&#x3001; &#x53E4;&#x751F;&#x83CC;&#x3001; Eubacteria&#x3001; &#x539F;&#x751F;&#x52A8;&#x7269;&#x3001; &#x9175;&#x6BCD;&#x548C;&#x65E0;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#xFF0C;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x7F16;&#x7801;&#xFF0C;&#x4F46;&#x6CA1;&#x6709;&#x4EBA;&#x5728;&#x54FA;&#x4E73;&#x52A8;&#x7269;&#x4E2D;&#x627E;&#x5230;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x6700;&#x8FD1;&#x7ED3;&#x6784;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x6539;&#x5584;&#x6211;&#x4EEC;&#x5BF9;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x9176;&#x7684;&#x4E86;&#x89E3;&#xFF0C;&#x5176;&#x50AC;&#x5316;&#x673A;&#x7406;&#x4ECD;&#x4E0D;&#x5145;&#x5206;&#x4E86;&#x89E3;&#x3002;&#x6700;&#x8FD1;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x663E;&#x793A;&#xFF0C;nicotinamidases &#x6240;&#x9700;&#x7684;&#x589E;&#x957F;&#x548C;&#x51E0;&#x79CD;&#x75C5;&#x539F;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7684;&#x81F4;&#x75C5;&#x529B;&#x3002;&#x917F;&#x9152;&#x9175;&#x6BCD;&#x3001; &#x9ED1;&#x8179;&#x679C;&#x8747;&#x548C;&#x79C0;&#x4E3D;&#x9690;&#x6746;&#x7EBF;&#x866B;&#x7684;&#x9176;&#x89C4;&#x7BA1;&#x5BFF;&#x547D;&#x5728;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x5404;&#x81EA;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x4F53;&#xFF0C;&#x7B26;&#x5408;&#x62DF;&#x8BAE; NAD(+) &#x4EE3;&#x8C22;&#x548C;&#x673A;&#x4F53;&#x8870;&#x8001;&#x7684;&#x8C03;&#x63A7;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x9879;&#x5DE5;&#x4F5C;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x7EBF;&#x866B;&#xFF0C;Sa nicotinamidase &#x9176;&#x7684;&#x7A33;&#x6001;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x9175;&#x6BCD;&#x3001; &#x80BA;&#x708E;&#x94FE;&#x7403;&#x83CC; &#xFF08;&#x8D1F;&#x8D23;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x80BA;&#x708E;&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#xFF09;&#x3001; &#x4F2F;&#x6C0F;&#x758F;&#x87BA;&#x65CB;&#x4F53; &#xFF08;&#x5BFC;&#x81F4;&#x83B1;&#x59C6;&#x75C5;&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#xFF0C;&#xFF09; &#x548C;&#x6076;&#x6027;&#x759F;&#x539F;&#x866B; &#xFF08;&#x8D1F;&#x8D23;&#x5927;&#x591A;&#x6570;&#x4EBA;&#x7C7B;&#x759F;&#x75BE;&#xFF09; &#x62A5;&#x544A;&#x3002;Nicotinamidases &#x662F;&#x4E00;&#x822C;&#x9AD8;&#x6548;&#x50AC;&#x5316;&#x5242;&#x7A33;&#x6001; k(cat) &#x503C;&#x901A;&#x5E38;&#x8D85;&#x8FC7; 1 s(-1)&#x3002;&#x70DF;&#x9170;&#x80FA;&#x7684; K(m) &#x503C;&#x662F;&#x4F4E;&#x548C; 2-110 &mu; m &#x8303;&#x56F4;&#x5185;&#x3002;Nicotinaldehyde &#x88AB;&#x786E;&#x5B9A;&#x4E3A;&#x4E00;&#x79CD;&#x70C8;&#x6027;&#x7684;&#x7ADE;&#x4E89;&#x6027;&#x6291;&#x5236;&#x5242;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x9176; micromolar &#x7684;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x7684;&#x6240;&#x6709; nicotinamidases &#x4F4E; nanomolar &#x7CFB;&#x5217;&#x4F4E;&#x4E2D;&#x7684;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x3002;Nicotinaldehyde &#x884D;&#x751F;&#x7269;&#x7684;&#x5404;&#x79CD;&#x88AB;&#x5408;&#x6210;&#x5E76;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x6291;&#x5236;&#x5242;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x68C0;&#x6D4B;&#x8BC4;&#x4F30;&#x3002;&#x7981;&#x5FCC;&#x90FD;&#x7B26;&#x5408;&#x666E;&#x904D;&#x5B88;&#x6052;&#x7684;&#x50AC;&#x5316; Cys &#x5BF9;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x9176;&#x919B;&#x7FB0;&#x57FA;&#x78B3;&#x5F62;&#x6210;&#x590D;&#x6742;&#x7684;&#x5B88;&#x6052;&#x7684; oxyanion &#x5B54;&#x7A33;&#x5B9A; thiohemiacetal &#x7684;&#x53CD;&#x5E94;&#x3002;S.&#x80BA;&#x708E; nicotinamidase &#x53EF;&#x4EE5;&#x50AC;&#x5316; (18) O &#x5230; H(2) (18) O.&#x4E0E;&#x70DF;&#x9178;&#x7684;&#x7FA7;&#x57FA;&#x6C27;&#x4EA4;&#x6362;&#x6240;&#x6536;&#x96C6;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5305;&#x62EC;&#x51E0;&#x4E2A;&#x7A81;&#x53D8;&#xFF0C;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x5206;&#x6790;&#x4F7F;&#x6211;&#x4EEC;&#x80FD;&#x591F;&#x63D0;&#x51FA;&#x4E00;&#x4E2A;&#x89E3;&#x91CA;&#x4E86; nicotinamidase &#x548C;&#x70DF;&#x9178; (18) &#x6FB3;&#x4EA4;&#x6D41;&#x5316;&#x5B66;&#x6D89;&#x53CA;&#x5173;&#x952E;&#x50AC;&#x5316;&#x6B8B;&#x7559;&#x3001; &#x4E00;&#x4E2A;&#x50AC;&#x5316;&#x8FC7;&#x6E21;&#x91D1;&#x5C5E;&#x79BB;&#x5B50;&#x548C;&#x786B;&#x916F;&#x4E2D;&#x95F4;&#x4F53;&#x7684;&#x85CF;&#x5BB6; S.&#x80BA;&#x708E;&#x9176;&#x7684;&#x50AC;&#x5316;&#x673A;&#x5236;&#x3002;

Nicotinamidases &#x8868;&#x5F81;&#xFF1A; &#x7A33;&#x6001;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x53C2;&#x6570;&#x3001; classwide &#x7684; nicotinaldehydes &#x548C;&#x50AC;&#x5316;&#x673A;&#x5236;&#x7684;&#x6291;&#x5236;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;

Nicotinamidases are metabolic enzymes that hydrolyze nicotinamide to nicotinic acid. These enzymes are widely distributed across biology, with examples found encoded in the genomes of Mycobacteria, Archaea, Eubacteria, Protozoa, yeast, and invertebrates, but there are none found in mammals. Although recent structural work has improved our understanding of these enzymes, their catalytic mechanism is still not well understood. Recent data show that nicotinamidases are required for the growth and virulence of several pathogenic microbes. The enzymes of Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster, and Caenorhabditis elegans regulate life span in their respective organisms, consistent with proposed roles in the regulation of NAD(+) metabolism and organismal aging. In this work, the steady state kinetic parameters of nicotinamidase enzymes from C. elegans, Sa. cerevisiae, Streptococcus pneumoniae (a pathogen responsible for human pneumonia), Borrelia burgdorferi (the pathogen that causes Lyme disease), and Plasmodium falciparum (responsible for most human malaria) are reported. Nicotinamidases are generally efficient catalysts with steady state k(cat) values typically exceeding 1 s(-1). The K(m) values for nicotinamide are low and in the range of 2 -110 Î¼M. Nicotinaldehyde was determined to be a potent competitive inhibitor of these enzymes, binding in the low micromolar to low nanomolar range for all nicotinamidases tested. A variety of nicotinaldehyde derivatives were synthesized and evaluated as inhibitors in kinetic assays. Inhibitions are consistent with reaction of the universally conserved catalytic Cys on each enzyme with the aldehyde carbonyl carbon to form a thiohemiacetal complex that is stabilized by a conserved oxyanion hole. The S. pneumoniae nicotinamidase can catalyze exchange of (18)O into the carboxy oxygens of nicotinic acid with H(2)(18)O. The collected data, along with kinetic analysis of several mutants, allowed us to propose a catalytic mechanism that explains nicotinamidase and nicotinic acid (18)O exchange chemistry for the S. pneumoniae enzyme involving key catalytic residues, a catalytic transition metal ion, and the intermediacy of a thioester intermediate.

Characterization of nicotinamidases: steady state kinetic parameters, classwide inhibition by nicotinaldehydes, and catalytic mechanism.

Nicotinamidases sont des enzymes m&eacute;taboliques qui hydrolysent le nicotinamide acide nicotinique. Ces enzymes sont largement distribu&eacute;s dans l&#39;ensemble de biologie, avec des exemples trouv&eacute;s cod&eacute;e dans le g&eacute;nome des mycobact&eacute;ries, arch&eacute;es, eubact&eacute;ries, protozoaires, levure et invert&eacute;br&eacute;s, mais il y en a pas trouv&eacute; chez les mammif&egrave;res. Bien que les r&eacute;cents travaux structurel a am&eacute;lior&eacute; notre compr&eacute;hension de ces enzymes, leur m&eacute;canisme catalytique n&#39;est pas encore bien compris. Des donn&eacute;es r&eacute;centes montrent que les nicotinamidases sont n&eacute;cessaires pour la croissance et la virulence des microbes pathog&egrave;nes plusieurs. Les enzymes de Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans et r&eacute;glementent la dur&eacute;e de vie dans leurs organismes respectifs, conformes aux r&ocirc;les propos&eacute;s dans la r&eacute;gulation du m&eacute;tabolisme NAD(+) et vieillissement organismique. Dans ce travail, les param&egrave;tres cin&eacute;tiques de l&#39;&eacute;tat d&#39;&eacute;quilibre des enzymes nicotinamidase de c. elegans, Sa. cerevisiae, Streptococcus pneumoniae (un agent pathog&egrave;ne responsable de la pneumonie humaine), Borrelia burgdorferi (l&#39;agent pathog&egrave;ne qui cause la maladie de Lyme) et Plasmodium falciparum (responsable du paludisme plus humain) sont rapport&eacute;s. Nicotinamidases sont g&eacute;n&eacute;ralement efficaces catalyseurs avec &eacute;tat d&#39;&eacute;quilibre k(cat) valeurs typiquement sup&eacute;rieure &agrave; 1 s(-1). Les valeurs de K(m) de nicotinamide sont faibles et de l&#39;ordre de 2 -110 &mu;M. Nicotinaldehyde &eacute;tait d&eacute;termin&eacute; &agrave; &ecirc;tre un inhibiteur comp&eacute;titif de ces enzymes, contraignant dans la basse micromolaire &agrave; nanomolaire faible pour tous les nicotinamidases test&eacute;s. Une vari&eacute;t&eacute; de d&eacute;riv&eacute;s de nicotinaldehyde ont &eacute;t&eacute; synth&eacute;tis&eacute;s et &eacute;valu&eacute;s en tant qu&#39;inhibiteurs dans les analyses cin&eacute;tiques. Inhibitions sont en accord avec la r&eacute;action de la Cys catalytique universellement conserv&eacute;es sur chaque enzyme avec le carbone du carbonyle ald&eacute;hyde pour former un complexe de thiohemiacetal qui est stabilis&eacute; par un trou de l&#39;oxyanion conserv&eacute;e. La S. pneumoniae nicotinamidase peut catalyser la conversion (18) O en oxyg&egrave;nes carboxyle de l&#39;acide nicotinique avec application (18) O. Les donn&eacute;es collect&eacute;es, ainsi que l&#39;analyse cin&eacute;tique de plusieurs mutants, nous a permis de proposer un m&eacute;canisme catalytique qui explique la nicotinamidase et l&#39;acide nicotinique (18) chimie d&#39;&eacute;change de O pour l&#39;enzyme s de pneumoniae impliquant les principaux r&eacute;sidus catalytiques, un ion catalytique des m&eacute;taux de transition et l&#39;intervention d&#39;un interm&eacute;diaire thioester.

Caract&eacute;risation des nicotinamidases : les param&egrave;tres cin&eacute;tiques de l&#39;&eacute;tat stationnaire, l&#39;inhibition de la classwide de nicotinaldehydes et le m&eacute;canisme catalytique.

Nicotinamidases sind metabolische Enzyme, die Nicotinamid, Nikotins&auml;ure hydrolysieren. Diese Enzyme sind weit verbreitet, &uuml;ber Biologie, mit Beispielen gefunden in den Genomen von Mykobakterien, Archaeen, Eubakterien, Protozoen, Hefe und Wirbellose codiert, aber es gibt keine bei S&auml;ugetieren gefunden. Obwohl die j&uuml;ngsten strukturelle arbeiten unser Verst&auml;ndnis dieser Enzyme verbessert hat, ist ihre katalytische Mechanismus noch nicht gut verstanden. Neuere Daten zeigen, dass Nicotinamidases f&uuml;r das Wachstum und die Heftigkeit von mehreren pathogenen Mikroben erforderlich sind. Die Enzyme von Saccharomyces Cerevisiae, Drosophila Melanogaster und Caenorhabditis Elegans Regeln Lebensdauer in ihren jeweiligen Organismen, die mit vorgeschlagenen Rollen bei der Regulierung der NAD(+) Stoffwechsel und organische Alterung. In dieser Arbeit, die Steady-State kinetische Parameter Nicotinamidase Enzyme von C. Elegans, Sa. Cerevisiae, Streptococcus Pneumoniae (eines Erregers verantwortlich f&uuml;r menschliche Pneumonie), Borrelia Burgdorferi (der Erreger, die Lyme-Borreliose verursacht) und Plasmodium Falciparum (verantwortlich f&uuml;r die meisten menschlichen Malaria) werden gemeldet. Nicotinamidases sind in der Regel effizient Katalysatoren mit Steady-State-k(cat)-Werte, die in der Regel &uuml;ber 1 s(-1). Die K(m) Werte f&uuml;r Nicotinamid sind niedrig und im Bereich von 2-110 &mu;M. Nicotinaldehyde war entschlossen, ein potenter kompetitiver Inhibitor dieser Enzyme binden in den niedrigen micromolar zu niedrigen Nanomolar Bereich f&uuml;r alle Nicotinamidases getestet. Eine Vielzahl von Nicotinaldehyde Derivate wurden synthetisiert und als Inhibitoren in kinetische Untersuchungen ausgewertet. Hemmungen sind konsistent mit der Reaktion der universell konservierten katalytische Cys auf jedes Enzym mit der Aldehyd-Carbonyl-Kohlenstoff eine komplexe Thiohemiacetal zu bilden, die von einem konservierten Oxyanion Hole stabilisiert ist. Die S. Pneumoniae Nicotinamidase kann Tausch von (18) O in der Carboxy-Sauerstoffatome von Nikotins&auml;ure mit H(2) (18) O. katalysieren. Die gesammelten Daten, zusammen mit kinetischen Analyse mehrere Mutanten, erlaubt uns einen katalytischen Mechanismus vorzuschlagen, der Nicotinamidase und Nikotins&auml;ure (18) O Austausch-Chemie f&uuml;r die S. Pneumoniae Enzym mit wichtigen katalytischen R&uuml;ckst&auml;nde, eine katalytische &Uuml;bergangsmetall-Ionen und die Unmittelbarkeit einer Thioester-Intermediate erkl&auml;rt.

Charakterisierung von Nicotinamidases: Steady-State kinetische Parameter, Classwide Hemmung von Nicotinaldehydes und katalytische Mechanismus.

Nicotinamidases sono gli enzimi metabolici che idrolizzare nicotinammide in acido nicotinico. Questi enzimi sono ampiamente distribuiti in biologia, con esempi trovati codificato nel genoma dei micobatteri, archeobatteri, eubatteri, protozoi, lieviti e invertebrati, ma non ci ne sono trovati nei mammiferi. Anche se recenti lavori strutturali ha migliorato la nostra comprensione di questi enzimi, loro meccanismo catalitico &egrave; ancora non ben compreso. Dati recenti mostrano che nicotinamidases sono necessari per la crescita e la virulenza dei microbi patogeni diversi. Gli enzimi di Saccharomyces cerevisiae, melanogaster della drosofila ed elegans di Caenorhabditis regolano durata nei loro rispettivi organismi, coerente con i ruoli proposti nella regolazione del metabolismo NAD(+) e invecchiamento organismica. In questo lavoro, i parametri di cinetica dello stato stazionario di enzimi nicotinamidase dal c. elegans, Sa. cerevisiae, Streptococcus pneumoniae (un agente patogeno responsabile della polmonite umana), Borrelia burgdorferi (il patogeno che causa la malattia di Lyme) e Plasmodium falciparum (responsabile della malaria pi&ugrave; umana) sono segnalati. Nicotinamidases sono generalmente efficaci catalizzatori con steady state k(cat) i valori in genere superiore a 1 s(-1). I valori K(m) per nicotinammide sono basse e nella gamma di 2 -110 &mu;M. Nicotinaldehyde &egrave; stato determinato per essere un potente inibitore competitivo di questi enzimi, vincolante per il basso micromolare nanomolari bassa gamma per tutti i nicotinamidases testato. Una variet&agrave; di nicotinaldehyde derivati sono stati sintetizzati e valutato come inibitori cinetici dosaggi. Le inibizioni sono coerenti con reazione della Cys catalitico universalmente conservati su ogni enzima con il carbonio del carbonile aldeide per formare un complesso thiohemiacetal che &egrave; stabilizzata da un foro oxyanion conservato. Lo S. pneumoniae nicotinamidase pu&ograve; catalizzare exchange (18) O nei oxygens carbossilico dell&#39;acido nicotinico con H(2) (18) O. I dati raccolti, insieme ad analisi cinetica di mutanti diversi, ci ha permesso di proporre un meccanismo catalitico che spiega nicotinamidase e acido nicotinico (18) O scambio chimica per enzima S. pneumoniae che coinvolgono chiave residui catalitici, un ione catalitica metallo di transizione e l&#39;intermediazione di un tioestere intermedio.

Caratterizzazione di nicotinamidases: i parametri di cinetica dello stato stazionario, inibizione di classwide di nicotinaldehydes e meccanismo catalitico.

Nicotinamidases &#x30CB;&#x30B3;&#x30C1;&#x30F3;&#x9178;&#x30A2;&#x30DF;&#x30C9;&#x5206;&#x89E3;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x9175;&#x7D20;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x306F;&#x5E83;&#x304F;&#x6297;&#x9178;&#x83CC;&#x53E4;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x771F;&#x6B63;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x539F;&#x751F;&#x52D5;&#x7269;&#x3001;&#x9175;&#x6BCD;&#x3001;&#x7121;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x306E;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x3092;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x767A;&#x898B;&#x4F8B;&#x306B;&#x5206;&#x6563;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x3069;&#x308C;&#x3082;&#x54FA;&#x4E73;&#x985E;&#x3067;&#x767A;&#x898B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x79C1;&#x9054;&#x306E;&#x7406;&#x89E3;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x4F5C;&#x54C1;&#x304C;&#x6539;&#x5584;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x304C;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x89E6;&#x5A92;&#x6A5F;&#x69CB;&#x306F;&#x307E;&#x3060;&#x3088;&#x304F;&#x7406;&#x89E3;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;nicotinamidases &#x304C;&#x6210;&#x9577;&#x3068;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x75C5;&#x539F;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x75C5;&#x539F;&#x6027;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x51FA;&#x82BD;&#x9175;&#x6BCD;&#x30FB; &#x30B7;&#x30E7;&#x30A6;&#x30B8;&#x30E7;&#x30A6;&#x30D0;&#x30A8;&#x3001;&#x7DDA;&#x866B;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x306F;&#x3001;&#x5F7C;&#x3089;&#x306E;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x306F;&#x3001;&#x63D0;&#x6848;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5F79;&#x5272; NAD(+) &#x4EE3;&#x8B1D;&#x3068;&#x500B;&#x4F53;&#x306E;&#x8001;&#x5316;&#x306E;&#x5236;&#x5FA1;&#x3068;&#x4E00;&#x8CAB;&#x6027;&#x306E;&#x5BFF;&#x547D;&#x3092;&#x8ABF;&#x6574;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x4F5C;&#x54C1;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x7DDA;&#x866B;&#x3001;Sa &#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x30CB;&#x30B3;&#x30C1;&#x30F3;&#x30A2;&#x30DF;&#x30C0;&#x30FC;&#x30BC;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x5B9A;&#x5E38;&#x904B;&#x52D5;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x3002;&#x9175;&#x6BCD;&#x3001;&#x80BA;&#x708E;&#x7403;&#x83CC; (&#x75C5;&#x539F;&#x4F53;&#x4EBA;&#x9593;&#x306E;&#x80BA;&#x708E;&#x306E;&#x539F;&#x56E0;&#xFF09;&#x3001;&#x30DC;&#x30EC;&#x30EA;&#x30A2;&#x30D6;&#x30EB;&#x30B0;&#x30C9;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A7;&#x30EA; &#xFF08;&#x30E9;&#x30A4;&#x30E0;&#x75C5;&#x3092;&#x5F15;&#x304D;&#x8D77;&#x3053;&#x3059;&#x75C5;&#x539F;&#x83CC;)&#x3001;(&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x306E;&#x4EBA;&#x9593;&#x306E;&#x30DE;&#x30E9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x539F;&#x56E0;) &#x30DE;&#x30E9;&#x30EA;&#x30A2;&#x539F;&#x866B;&#x304C;&#x5831;&#x544A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;Nicotinamidases &#x306F;&#x3001;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x52B9;&#x7387;&#x306E;&#x89E6;&#x5A92;&#x306B;&#x901A;&#x5E38; 1 s(-1) &#x3092;&#x8D85;&#x3048;&#x308B;&#x5B9A;&#x5E38; k(cat) &#x5024;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x30CB;&#x30B3;&#x30C1;&#x30F3;&#x30A2;&#x30DF;&#x30C9;&#x306E; k&#xFF08;m&#xFF09; &#x5024;&#x306F;&#x4F4E;&#x304F;&#x3001;2-110 &mu; M &#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x5185;&#x3067;&#x3059;&#x3002;Nicotinaldehyde &#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x7AF6;&#x4E89;&#x963B;&#x5BB3;&#x5264;&#x3068;&#x4F4E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#x4F4E;&#x30CA;&#x30CE;&#x30E2;&#x30EB;&#x7BC4;&#x56F2;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E; nicotinamidases &#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;Nicotinaldehyde &#x8A98;&#x5C0E;&#x4F53;&#x306E;&#x69D8;&#x3005; &#x306A;&#x5408;&#x6210;&#x3057;&#x3001;&#x30AB;&#x30A4;&#x30CD;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30AF;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x963B;&#x5BB3;&#x5264;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6291;&#x5236;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x4FDD;&#x5B58;&#x30AA;&#x30AD;&#x30BD;&#x30A2;&#x30CB;&#x30AA;&#x30F3;&#x7A74;&#x304C;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3001;thiohemiacetal &#x8907;&#x5408;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x3001;&#x666E;&#x904D;&#x7684;&#x306B;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x89E6;&#x5A92; Cys &#x5404;&#x9175;&#x7D20;&#x306F;&#x30A2;&#x30EB;&#x30C7;&#x30D2;&#x30C9;&#x306E;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30CB;&#x30EB;&#x70AD;&#x7D20;&#x3068;&#x306E;&#x53CD;&#x5FDC;&#x3068;&#x4E00;&#x8CAB;&#x6027;&#x304C;&#x3002;S. &#x80BA;&#x708E;&#x30CB;&#x30B3;&#x30C1;&#x30F3;&#x30A2;&#x30DF;&#x30C0;&#x30FC;&#x30BC;&#x4EA4;&#x63DB; (18) O &#x306E;&#x30CB;&#x30B3;&#x30C1;&#x30F3;&#x9178; H(2) (18) o. &#x3068;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30AD;&#x30B7;&#x9178;&#x7D20;&#x306B;&#x89E6;&#x5A92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x306E;&#x52D5;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x89E3;&#x6790;&#x3068;&#x3068;&#x3082;&#x306B;&#x3001;&#x53CE;&#x96C6;&#x3057;&#x305F;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF; &#x30CB;&#x30B3;&#x30C1;&#x30F3;&#x30A2;&#x30DF;&#x30C0;&#x30FC;&#x30BC;&#x3068;&#x30CB;&#x30B3;&#x30C1;&#x30F3;&#x9178;&#x306E; (18) exchange &#x306E; O &#x304C;&#x5316;&#x5B66;&#x30AD;&#x30FC;&#x89E6;&#x5A92;&#x6B8B;&#x6E23;&#x3001;&#x89E6;&#x5A92;&#x306E;&#x9077;&#x79FB;&#x91D1;&#x5C5E;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x3001;&#x30C1;&#x30AA;&#x30A8;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EB;&#x4E2D;&#x9593;&#x3092;&#x542B;&#x3080; S. &#x80BA;&#x708E;&#x9175;&#x7D20;&#x8AAC;&#x660E;&#x89E6;&#x5A92;&#x6A5F;&#x69CB;&#x3092;&#x63D0;&#x6848;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

Nicotinamidases &#x306E;&#x30AD;&#x30E3;&#x30E9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30EA;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;: &#x5B9A;&#x5E38;&#x72B6;&#x614B;&#x306E;&#x901F;&#x5EA6;&#x8AD6;&#x7684;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x3001;nicotinaldehydes &#x3068;&#x89E6;&#x5A92;&#x6A5F;&#x69CB;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x5B66;&#x7D1A;&#x5358;&#x4F4D;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x963B;&#x5BB3;&#x3002;

Nicotinamidases&#xB294; &#xB2C8;&#xCF54;&#xD2F4;&#xC0B0; &#xC0B0; &#xB2C8;&#xCF54;&#xD2F4;&#xC544;&#xBBF8;&#xB4DC; hydrolyze &#xB300;&#xC0AC; &#xD6A8;&#xC18C;. &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;, &#xBC1C;&#xACAC; &#xD558;&#xB294; &#xC608;&#xC81C;&#xC640; &#xD568;&#xAED8; Mycobacteria, &#xACE0;&#xC138;&#xADE0;, Eubacteria, &#xC6D0;&#xC0DD; &#xB3D9;&#xBB3C;, &#xD6A8; &#xBAA8;, &#xBC0F; &#xBB34;&#xCC99; &#xCD94; &#xB3D9;&#xBB3C;, &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC5D0; &#xC778;&#xCF54;&#xB529;&#xB41C;&#xC5D0; &#xB110;&#xB9AC; &#xBD84;&#xC0B0; &#xB418;&#xC5B4;&#xC774; &#xD6A8;&#xC18C; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xC544;&#xBB34;&#xB3C4; &#xD3EC;&#xC720;&#xB958;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xACAC;. &#xCD5C;&#xADFC; &#xAD6C;&#xC870; &#xC791;&#xC5C5;&#xC774;&#xC774; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC774;&#xD574;&#xB97C; &#xAC1C;&#xC120; &#xD588;&#xB2E4;, &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xCD09;&#xB9E4; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC740; &#xC5EC;&#xC804;&#xD788; &#xC798; &#xC774;&#xD574; &#xB41C;&#xB2E4;. &#xCD5C;&#xADFC; &#xB370;&#xC774;&#xD130; nicotinamidases &#xC131;&#xC7A5;&#xACFC; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xAC00;&#xC9C0; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xB3C5;&#xC131;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC694;&#xB294; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC900;&#xB2E4;. Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster Caenorhabditis elegans&#xC758; &#xD6A8;&#xC18C; &#xC870;&#xC808; &#xC218;&#xBA85; NAD(+) &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC;&#xC640; organismal &#xB178;&#xD654;&#xC758; &#xADDC;&#xC815;&#xC5D0; &#xC81C;&#xC548; &#xB41C; &#xC5ED;&#xD560;&#xACFC; &#xC77C;&#xCE58; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xAC01;&#xAC01; &#xC720;&#xAE30; &#xCCB4;. &#xC774; &#xC791;&#xD488;&#xC5D0;&#xC11C; C. elegans, Sa nicotinamidase &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xC548;&#xC815; &#xB41C; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;. cerevisiae, &#xC5F0;&#xC1C4; &#xC0C1; &#xAD6C; &#xADE0; &#xADE0; (&#xBCD1;&#xC6D0; &#xCCB4; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; &#xD3D0; &#xB834;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC45;&#xC784;), Borrelia burgdorferi &#xBCD1;&#xC6D0; (&#xCCB4; Lyme &#xC9C8;&#xBCD1;&#xC744; &#xC77C;&#xC73C;&#xD0A4;&#xB294;), &#xBC0F; Plasmodium falciparum (&#xAC00;&#xC7A5; &#xC778;&#xAC04;&#xC758; &#xB9D0;&#xB77C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC45;&#xC784;) &#xBCF4;&#xACE0; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. Nicotinamidases&#xB294; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; 1 s(-1)&#xB97C; &#xCD08;&#xACFC; &#xD558;&#xB294; &#xC815;&#xC0C1; &#xC0C1;&#xD0DC; k(cat) &#xAC12;&#xC73C;&#xB85C; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xCD09;&#xB9E4;. &#xB2C8;&#xCF54;&#xD2F4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; K(m) &#xAC12;&#xC740; &#xB0AE;&#xACE0; 2-110 &mu; M&#xC758; &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0;&#xC11C;. Nicotinaldehyde &#xBAA8;&#xB4E0; nicotinamidases &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB0AE;&#xC740; nanomolar &#xBC94;&#xC704; micromolar &#xB0AE;&#xC740; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xACBD;&#xC7C1; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC81C;&#xB97C; &#xACB0;&#xC815; &#xD588;&#xB2E4;. Nicotinaldehyde &#xD30C;&#xC0DD; &#xC0C1;&#xD488;&#xC758; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xD569;&#xC131; &#xD558; &#xACE0; &#xD0A4;&#xB124;&#xD2F1; &#xBD84;&#xC11D; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC5D0; &#xC5B5;&#xC81C;&#xC81C;&#xB85C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC784;&#xBB34;&#xB294; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; oxyanion &#xAD6C;&#xBA4D;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC548;&#xC815;&#xD654; thiohemiacetal &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; &#xD615;&#xD0DC;&#xB85C; &#xAC01; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC640; &#xC54C;&#xB370;&#xD558;&#xC774;&#xB4DC; carbonyl &#xD0C4;&#xC18C;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xD3B8;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xCD09;&#xB9E4; Cys&#xC758; &#xBC18;&#xC751;&#xC73C;&#xB85C; &#xC77C;&#xAD00;. &#xBBF8; &#xADE0; nicotinamidase H(2) (18) &#xC624;&#xC640; &#xB2C8;&#xCF54;&#xD2F4;&#xC0B0; &#xC0B0;&#xC758; carboxy oxygens&#xC5D0; (18) O &#xAD50;&#xD658; &#xCD09;&#xB9E4; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xB7EC; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xCCB4;&#xC758; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xBD84;&#xC11D;&#xACFC; &#xD568;&#xAED8; &#xC218;&#xC9D1; &#xB41C; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; nicotinamidase &#xBC0F; &#xB2C8;&#xCF54;&#xD2F4;&#xC0B0; &#xC0B0; (18) O exchange &#xD654;&#xD559; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC8FC;&#xC694; &#xCD09;&#xB9E4; &#xC794;&#xB958;&#xBB3C;, &#xCD09;&#xB9E4; &#xC804;&#xC774; &#xAE08;&#xC18D; &#xC774;&#xC628; &#xBC0F; thioester &#xC911;&#xAE09;&#xC758; intermediacy &#xBBF8; &#xADE0; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC124;&#xBA85; &#xD558;&#xB294; &#xCD09;&#xB9E4; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xC81C;&#xC548; &#xC218; &#xC788;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Nicotinamidases&#xC758; &#xD2B9;&#xC131;: &#xC548;&#xC815; &#xB41C; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;, nicotinaldehydes, &#xBC0F; &#xCD09;&#xB9E4; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; classwide &#xC5B5;&#xC81C;.

Nicotinamidases son enzimas metab&oacute;licas que hidrolizan nicotinamida &aacute;cido nicot&iacute;nico. Estas enzimas se distribuyen ampliamente en biolog&iacute;a, con ejemplos que se encuentran codificada en el genoma de micobacterias, Archaea, Eubacteria, protozoos, levaduras e invertebrados, pero no hay ninguno en mam&iacute;feros. Aunque recientes trabajos estructurales ha mejorado nuestra comprensi&oacute;n de estas enzimas, todav&iacute;a no bien se entiende su mecanismo catal&iacute;tico. Datos recientes muestran que la nicotinamidases se requieren para el crecimiento y la virulencia de varios microbios pat&oacute;genos. Las enzimas de Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster y Caenorhabditis elegans regulan la vida en sus respectivos organismos, constantes con papeles propuestos en la regulaci&oacute;n del metabolismo de la NAD(+) y el envejecimiento del organismo. En este trabajo, los par&aacute;metros cin&eacute;ticos de estado estacionario de enzimas hecho de C. elegans, Sa. cerevisiae, Streptococcus pneumoniae (pat&oacute;geno responsable de pulmon&iacute;a humana), Borrelia burgdorferi (el pat&oacute;geno que causa la enfermedad de Lyme) y Plasmodium falciparum (responsable de la malaria m&aacute;s humana) se divulgan. Nicotinamidases son catalizadores generalmente eficientes con valores de k(cat) de estado estacionario normalmente superior a 1 s(-1). Los valores de k de nicotinamida son bajos y en el rango de-2 110 &mu;M. Nicotinaldehyde fue determinado para ser un potente inhibidor competitivo de estas enzimas, vinculantes en los bajos de micromolar a rango nanomolar baja para todos los nicotinamidases probado. Una variedad de derivados de la nicotinaldehyde se sintetizan y evaluaron como inhibidores en ensayos cin&eacute;ticos. Inhibiciones son consistentes con la reacci&oacute;n de la Cys catal&iacute;tica universalmente conservado en cada enzima con el carbono del carbonilo de aldeh&iacute;dos para formar un complejo thiohemiacetal que es estabilizada por un agujero de oxiani&oacute;n conservado. El hecho de S. pneumoniae puede catalizar el intercambio de (18) O en los ox&iacute;genos carboxilo del &aacute;cido nicot&iacute;nico con h (18) O. Los datos recogidos, junto con an&aacute;lisis cin&eacute;tico de varios mutantes, permitieron proponer un mecanismo catal&iacute;tico que explica el hecho y &aacute;cido nicot&iacute;nico (18) qu&iacute;mica de intercambio O de la enzima de S. pneumoniae claves residuos catal&iacute;ticos, un ion de metal catal&iacute;tico de la transici&oacute;n y la intermediacy de un intermediario tio&eacute;ster.

Caracterizaci&oacute;n de nicotinamidases: par&aacute;metros cin&eacute;ticos de estado estacionario, inhibici&oacute;n de la classwide por nicotinaldehydes y mecanismo catal&iacute;tico.

Salvage biosynthesis of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD(+)) from nicotinamide (NAM) lowers NAM levels and replenishes the critical molecule NAD(+) after it is hydrolyzed. This pathway is emerging as a regulator of multiple biological processes. Here we probe the contribution of the NAM-NAD(+) salvage pathway to muscle development and function using Caenorhabditis elegans. C. elegans males with mutations in the nicotinamidase pnc-1, which catalyzes the first step of this NAD(+) salvage pathway, cannot mate due to a spicule muscle defect. Multiple muscle types are impaired in the hermaphrodites, including body wall muscles, pharyngeal muscles and vulval muscles. An active NAD(+) salvage pathway is required for optimal function of each muscle cell type. However, we found surprising muscle-cell-type specificity in terms of both the timing and relative sensitivity to perturbation of NAD(+) production or NAM levels. Active NAD(+) biosynthesis during development is critical for function of the male spicule protractor muscles during adulthood, but these muscles can surprisingly do without salvage biosynthesis in adulthood under the conditions examined. The body wall muscles require ongoing NAD(+) salvage biosynthesis both during development and adulthood for maximum function. The vulval muscles do not function in the presence of elevated NAM concentrations, but NAM supplementation is only slightly deleterious to body wall muscles during development or upon acute application in adults. Thus, the pathway plays distinct roles in different tissues. As NAM-NAD(+) biosynthesis also impacts muscle differentiation in vertebrates, we propose that similar complexities may be found among vertebrate muscle cell types.

Muscle type-specific responses to NAD+ salvage biosynthesis promote muscle function in Caenorhabditis elegans.

Animals synthesize a vast range of fatty acids serving diverse cellular functions. The roles of specific fatty acids in early development are just beginning to be characterized. In the March 15, 2012, issue of Genes & Development, Kniazeva and colleagues (pp. 554-566) describe how the particular combination of a branched chain fatty acid and an acyl-CoA synthetase is required for critical cellular processes during early embryogenesis in Caenorhabditis elegans.

Emerging roles for specific fatty acids in developmental processes.

Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) exhibit a diverse range of critical functions in biological systems. PUFAs modulate the biophysical properties of membranes and, along with their derivatives, the eicosanoids and endocannabinoids, form a wide array potent lipid signaling molecules. Much of our early understanding of PUFAs and PUFA-derived signaling stems from work in mammals; however, technological advances have made comprehensive lipid analysis possible in small genetic models such as Caenorhabditis elegans and Drosophila melanogaster. These models have a number of advantages, such as simple anatomy and genome-wide genetic screening techniques, which can broaden our understanding of fatty-acid-derived signaling in biological systems. Here we review what is known about PUFAs, eicosanoids, and endocannabinoids in the development and reproduction of C. elegans and D. melanogaster. Fatty acid signaling appears to be fundamental for multicellular organisms, and simple invertebrates often employ functionally similar pathways. In particular, studies in C. elegans and Drosophila are providing insight into the roles of PUFAs and PUFA-derived signaling in early developmental processes, such as meiosis, fertilization, and early embryonic cleavage.

Article	Year
Nicotinamidase modulation of NAD+ biosynthesis and nicotinamide levels separately affect reproductive development and cell survival in C. elegans. Development (Cambridge, England)\| PubMed ID: 19820182	2009
Characterization of nicotinamidases: steady state kinetic parameters, classwide inhibition by nicotinaldehydes, and catalytic mechanism. Biochemistry\| PubMed ID: 20979384	2010
Muscle type-specific responses to NAD+ salvage biosynthesis promote muscle function in Caenorhabditis elegans. Developmental biology\| PubMed ID: 21092737	2011
Emerging roles for specific fatty acids in developmental processes. Genes & development\| PubMed ID: 22474257	2012
Polyunsaturated fatty acid derived signaling in reproduction and development: insights from Caenorhabditis elegans and Drosophila melanogaster. Molecular reproduction and development\| PubMed ID: 23440886	2013

Tracy L. Vrablik

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