En dinukleotid är en typ av molekyl som finns i levande organismer och består av två nukleotider sammanlänkade. Enstaka nukleotider är de underenheter som bildar deoxiribonukleinsyra (DNA) och ribonukleinsyra (RNA), molekyler som innehåller en organisms genetiska information. Vissa typer av dinukleotider, såsom nikotinamidadenindinukleotid (NAD+), spelar en viktig roll i metabolismen.
Kemiskt sett består en nukleotid av flera komponenter. Den måste innehålla en molekylär komponent som kallas en kvävebas, tillsammans med ett socker som innehåller fem kolatomer. Dessa två komponenter tillsammans kallas nukleosid. Nukleotiden måste också innehålla en fosfatgrupp, som är en sammansättning av fosfor- och syreatomer.
De två nukleotiderna som utgör en dinukleotid kan bindas samman i olika konfigurationer. En del av sockerkomponenten på en nukleotid kan binda till fosfatgruppen på den andra nukleotiden. Alternativt är det möjligt för fosfatgrupperna i de två nukleotiderna att länka samman. NAD+ bildas på det senare sättet.
NAD+ är en viktig dinukleotid eftersom den fungerar som ett koenzym i metabola reaktioner. Koenzymer binder till proteiner och gör det möjligt för dem att fungera korrekt genom att katalysera kemiska reaktioner. Huvudrollen för NAD+ är att överföra elektroner från en förening till en annan.
Liksom andra dinukleotider består NAD+ av två nukleotidstrukturer. En nukleotid innehåller en kvävebas som kallas adenin, som också finns i DNA och RNA. Den kvävehaltiga basen i den andra nukleotiden är nikotinamid, även känd som niacin – ett B-vitamin.
I metaboliska reaktioner tar NAD+ emot elektroner från andra kemiska föreningar. När detta händer reduceras NAD+-molekylen, eller förlorar sin positiva laddning, genom att få den negativt laddade elektronen. Den modifierade föreningen kallas NADH. NADH kan sedan bidra med en elektron till andra föreningar, som fungerar som ett reduktionsmedel. När den donerar en elektron oxideras den och förvandlas tillbaka till NAD+.
Eftersom NADH lätt kan omvandlas till NAD+, och vice versa, existerar de två föreningarna i ett balanserat förhållande i dessa oxidations- och reduktions- eller redoxreaktioner. De kan bära elektroner utan att förbrukas eller permanent förändras i processen. Det är dock möjligt för dinukleotiden NAD+ att konsumeras i andra icke-metaboliska typer av reaktioner. I sin roll i att modifiera proteiner, till exempel, konsumeras NAD+. Denna konsumtion kräver syntes av nytt NAD+ och intag av komponenter i NAD+ i form av niacin eller vitamin B3.