吡咯喹啉醌（PQQ）：全面概述

吡咯喹啉醌（PQQ）：全面概述

吡咯喹啉醌（Pyrroloquinoline Quinone，简称PQQ）是一种在植物、许多单细胞真核生物（如酵母）和某些细菌中普遍存在的化合物。近年来，关于PQQ的研究日益增多，其在生物体中的重要作用逐渐被揭示。本文将从PQQ的发现、生物合成途径、相关研究以及其在生物体中的应用等方面进行详细介绍。

PQQ的相关研究

早期对小鼠和大鼠的研究表明，缺乏PQQ的饮食会导致生长受阻、免疫反应受损、生殖表现异常和代谢灵活性降低。最初认为PQQ具有生物学相关性的观察来自于发现某些细菌脱氢酶利用非吡啶或黄素衍生物的辅因子作为氧化还原催化剂。Hauge8首次报道了Bacterium anitratum中的葡萄糖脱氢酶含有一个新型的氧化还原辅基。

PQQ的合成

PQQ生物合成的一个新颖方面是其在细菌中从核糖体翻译的前体肽PqqA（UniProt P27532）合成。在PqqA修饰的第一步中，PqqE（P07782）激酶酶与PqqD（P07781）的帮助下将PqqA中的谷氨酸和酪氨酸交联。然后，蛋白酶释放出谷氨酰-酪氨酸分子。PqqB（P07779）氧化酪氨酸环的2和3位，形成醌，迅速形成AHQQ，完成吡啶环的形成。最后，PqqC（P07780）形成最终的吡咯环。

PQQ的应用

最初被称为甲氧汀的PQQ，现在通常被称为PQQ，是一种内源性辅因子。已经发现多种细菌酶具有紧密但非共价结合的PQQ作为辅因子。其他几种PQQ依赖性酶已被表征，它们使用各种醇、糖和醛作为底物。PQQ对人类代谢和营养的重要性是一个有争议的话题。由于其在食物中的存在、抗氧化特性和作为生长促进因子的作用，PQQ引起了相当大的兴趣。口服补充纳摩尔量的PQQ已被证明可以增加B细胞和T细胞对有丝分裂原的反应性，并改善啮齿动物的神经功能和生殖结果。

参考文献：

Zhu, W; Klinman, JP (December 2020). "Biogenesis of the peptide-derived redox cofactor pyrroloquinoline quinone". Current Opinion in Chemical Biology. 59: 93–103.

本文原文来自chemicalbook.com