피롤로퀴놀린 퀴논

3. 생합성

PQQ(피롤로퀴놀린 퀴논)는 세균에서 리보솜으로 번역된 전구체 펩타이드인 PqqA로부터 생합성된다.^[35][7] PqqA 변형의 첫 번째 단계에서 PqqA의 글루탐산과 티로신은 라디칼 SAM 효소 PqqE에 의해 가교 결합된다.^[35][9] 그런 다음 프로테아제가 펩타이드 골격에서 Glu-Tyr 분자를 방출한다. PqqB는 티로신 고리의 2번과 3번 위치를 산화시켜 퀴논을 형성하고, 이는 빠르게 AHQQ가 되어 피리딘 고리를 완성한다. 그런 다음 PqqC가 최종 피롤 고리를 형성한다.^[8]

피롤로퀴놀린 퀴논의 생합성을 이해하려는 노력은 라디칼 SAM 효소 및 단백질을 변형시킬 수 있는 능력에 대한 광범위한 관심을 가지게 하는데 기여했으며, 유사한 라디칼 SAM 효소 의존성 경로가 전구체 펩타이드인 MftA의 발린과 티로신을 사용하여 전자 운반체로 추정되는 미코팩토신을 생성하는 것으로 밝혀졌다.^[36][9]

4. 생리 작용

PQQ는 세균에 대한 생장 촉진 효과^[22]를 비롯하여 항산화 작용, 신경 보호 작용 등 다양한 생리 작용을 가진다는 것이 밝혀졌다.

1989년, Rucker 등의 연구팀에 의해 PQQ 결핍 사료를 섭취한 마우스가 여러 가지 이상을 나타낸다는 보고가 있었고, PQQ가 포유류에서도 보조 효소로 작용할 가능성이 시사되었다.^[23] 포유류에서 아미노아디핀산 세미알데히드 탈수소효소(AASDH)가 PQQ를 보조 효소로 이용한다고 여겨졌기 때문에, PQQ가 비타민일 가능성이 지적되었지만,^[24] AASDH가 그 활성에 PQQ를 필요로 한다는 직접적인 증거는 없고, Rucker 등의 연구팀도 PQQ를 비타민이라고 부르기에는 증거가 아직 충분하지 않다고 말하고 있다.^[25]

4. 1. 단백질에서의 역할

5. 비타민으로서의 역할에 대한 논란

가사하라와 가토는 2003년에 과학 저널 네이처에 발표한 논문에서 피롤로퀴놀린 퀴논이 새로운 비타민이라고 주장했지만, 2005년에 앤서니와 팬턴은 네이처에 발표한 기사에서 2003년의 가사하라와 가토의 논문은 부정확하고 근거가 없는 결론을 도출했다고 주장했다.^[37][13] 2018년에 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)에 실린 브루스 에임스의 기사에 따르면 피롤로퀴놀린 퀴논은 생존을 위해 필수적이며 즉각적으로 필요한 것은 아니지만, 장기적인 건강을 위해 필요한 "장수 비타민(longevity vitamin)"이다.^[38][14] 그 후, PQQ가 세균에 대한 생장 촉진 효과^[22]를 비롯하여 항산화 작용, 신경 보호 작용 등 다양한 생리 작용을 가진다는 것이 밝혀졌다.

1989년, Rucker 등의 연구팀에 의해 PQQ 결핍 사료를 섭취한 마우스가 여러 가지 이상을 나타낸다는 보고가 있었고, PQQ가 포유류에서도 보조 효소로 작용할 가능성이 시사되었다.^[23] 포유류에서 아미노아디핀산 세미알데히드 탈수소효소(AASDH)가 PQQ를 보조 효소로 이용한다고 여겨졌기 때문에, PQQ가 비타민일 가능성이 지적되었지만,^[24] AASDH가 그 활성에 PQQ를 필요로 한다는 직접적인 증거는 없고, Rucker 등의 연구팀도 PQQ를 비타민이라고 부르기에는 증거가 아직 충분하지 않다고 말하고 있다.^[25]

6. 함유 식품

피롤로퀴놀린 퀴논(PQQ)는 코코아 파우더, 모유, 낫토, 파슬리, 피망, 파파야, 키위, 두부, 시금치, 녹차, 우롱차 등에 함유되어 있다.^[26][27] 특히 한국의 전통 발효 식품인 낫토는 PQQ 함량이 높은 식품 중 하나이다.^[26][27]

참조

_[1] 논문 Mini-review: Functions and Action Mechanisms of PQQ in Osteoporosis and Neuro Injury
_[2] 논문 Pyrroloquinoline quinone: excretion by methylotrophs and growth stimulation for microorganisms
_[3] 논문 Glucose dehydrogenase of bacterium anitratum: an enzyme with a novel prosthetic group
_[4] 논문 A novel coenzyme from bacterial primary alcohol dehydrogenases
_[5] 논문 The prosthetic group of methanol dehydrogenase from Hyphomicrobium X: electron spin resonance evidence for a quinone structure
_[6] 논문 Existence of a novel prosthetic group, PQQ, in membrane-bound, electron transport chain-linked, primary dehydrogenases of oxidative bacteria
_[7] 논문 A 24-amino-acid polypeptide is essential for the biosynthesis of the coenzyme pyrrolo-quinoline-quinone.
_[8] 논문 Biogenesis of the peptide-derived redox cofactor pyrroloquinoline quinone. 2020-12-00
_[9] 논문 Bioinformatic evidence for a widely distributed, ribosomally produced electron carrier precursor, its maturation proteins, and its nicotinoprotein redox partners.
_[10] 논문 Quinoproteins: structure, function, and biotechnological applications. 2002-01-00
_[11] 논문 Crystal Structure of the Catalytic and Cytochrome ''b'' Domains in a Eukaryotic Pyrroloquinoline Quinone-Dependent Dehydrogenase. 2019-12-15
_[12] 논문 Identification of lactate dehydrogenase as a mammalian pyrroloquinoline quinone (PQQ)-binding protein. 2016-05-27
_[13] 논문 Biochemistry: role of PQQ as a mammalian enzyme cofactor?
_[14] 논문 Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins 2018-10-15
_[15] 백과사전 L-aminoadipate-semialdehyde dehydrogenase (Homo sapiens) http://www.brenda-en[...] Technische Universität Braunschweig 2015-07-00
_[16] 웹사이트 Pyrroloquinoline quinone (HMDB13636) http://www.hmdb.ca/m[...] University of Alberta
_[17] 논문 Glucose dehydrogenase of bacterium anitratum: an enzyme with a novel prosthetic group.
_[18] 논문 The microbial oxidation of methanol. The prosthetic group of the alcohol dehydrogenase of Pseudomonas sp. M27: a new oxidoreductase prosthetic group.
_[19] 논문 A novel coenzyme from bacterial primary alcohol dehydrogenases.
_[20] 논문 The prosthetic group of methanol dehydrogenase from Hyphomicrobium X: electron spin resonance evidence for a quinone structure.
_[21] 논문 Existence of a novel prosthetic group, PQQ, in membrane-bound, electron transport chain-linked, primary dehydrogenases of oxidative bacteria.
_[22] 논문 Pyrroloquinoline quinone: excretion by methylotrophs and growth stimulation for microorganisms.
_[23] 논문 Nutritional importance of pyrroloquinoline quinone.
_[24] 논문 Nutritional biochemistry: A new redox-cofactor vitamin for mammals
_[25] 논문 Biochemistry: is pyrroloquinoline quinone a vitamin?
_[26] 논문 Physiological Importance of Quinoenzymes and the O-Quinone Family of Cofactors http://jn.nutrition.[...] 2000-00-00
_[27] 논문 Levels of pyrroloquinoline quinone in various foods https://www.ncbi.nlm[...] 1995-00-00
_[28] 논문 Mini-review: Functions and Action Mechanisms of PQQ in Osteoporosis and Neuro Injury
_[29] 웹사이트 Natural Antioxidant Could Prevent Liver Disease https://www.msn.com/[...] 2017-02-12
_[30] 논문 Pyrroloquinoline quinone: excretion by methylotrophs and growth stimulation for microorganisms
_[31] 논문 Glucose dehydrogenase of bacterium anitratum: an enzyme with a novel prosthetic group
_[32] 논문 A novel coenzyme from bacterial primary alcohol dehydrogenases
_[33] 논문 The prosthetic group of methanol dehydrogenase from Hyphomicrobium X: electron spin resonance evidence for a quinone structure
_[34] 논문 Existence of a novel prosthetic group, PQQ, in membrane-bound, electron transport chain-linked, primary dehydrogenases of oxidative bacteria
_[35] 논문 A 24-amino-acid polypeptide is essential for the biosynthesis of the coenzyme pyrrolo-quinoline-quinone.
_[36] 저널 Bioinformatic evidence for a widely distributed, ribosomally produced electron carrier precursor, its maturation proteins, and its nicotinoprotein redox partners.
_[37] 저널 Biochemistry: role of PQQ as a mammalian enzyme cofactor?
_[38] 저널 Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins 2018-10-15
_[39] 백과사전 L-aminoadipate-semialdehyde dehydrogenase (Homo sapiens) http://www.brenda-en[...] Technische Universität Braunschweig 2015-07-18
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