Бактериялардағы PQQ кофакторы: Биосинтез, қасиеттері және денсаулыққа әсері
Pyrroloquinoline quinone
ПҚҚ (Метоксатин) – бактериялардағы глюкоза сенсоры, антиоксидант. Бұл редокс кофактор бактерия өсуін стимуляциялайды. Қасиеттері мен тарихы туралы біліңіз!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Пиролохинолинхинон (PQQ), сондай-ақ метоксатин деп те аталады, тотығу-тотықсыздану кофакторы және антиоксидант болып табылады. Квинопротеин глюкоза дегидрогеназа бактерияларда глюкоза сенсоры ретінде пайдаланылады. PQQ бактериялардың өсуін күшейтеді.
Pyrroloquinoline quinone (PQQ), also called methoxatin, is a redox cofactor and antioxidant. Quinoprotein glucose dehydrogenase is used as a glucose sensor in bacteria. PQQ stimulates growth in bacteria.
Тарих
Дж. Г. Хоуг бактерияларда никотинамид пен флавиннен кейінгі үшінші редокс кофактор ретінде тапты (дегенмен, ол нафтохинон деп болжаған). Энтони мен Затман алкоголь дегидрогеназасында белгісіз редокс кофакторды тапты. 1979 жылы Солсбери және әріптестері, сондай-ақ Дуйн және әріптестері метилтрофтардың метанол дегидрогеназынан осы протездік топты бөліп алып, оның молекулалық құрылымын анықтады. Адачи және әріптестері PQQ-ның Ацетобактерде де табылатынын анықтады.
It was discovered by J. G. Hauge as the third redox cofactor after nicotinamide and flavin in bacteria (although he hypothesised that it was naphthoquinone). Anthony and Zatman also found the unknown redox cofactor in alcohol dehydrogenase. In 1979, Salisbury and colleagues as well as Duine and colleagues extracted this prosthetic group from methanol dehydrogenase of methylotrophs and identified its molecular structure. Adachi and colleagues discovered that PQQ was also found in Acetobacter.
Биосинтез
PQQ-ның жаңа ерекшелігі – оның бактерияларда рибосомалық түрде синтезделген прекурсорлық пептид PqqA (UniProt) арқылы биосинтезделүі. PqqA-дағы глутамин қышқылы мен тирозин, PqqA модификациясының алғашқы қадамында PqqD-нің көмегімен радикалды SAM ферменті PqqE арқылы байланысады. PQQ биосинтезін түсінуге бағытталған зерттеулер радикалды SAM ферменттеріне және олардың ақуыздарды өзгерту қабілетіне қызығушылықты арттырды, содан кейін прекурсорлық пептид MftA-дан валин мен тирозин пайдаланылатын, электрон тасымалдаушы микофактоцин өндіретін ұқсас радикалды SAM ферментіне тәуелді жол табылды.
A novel aspect of PQQ is its biosynthesis in bacteria from a ribosomally translated precursor peptide, PqqA (UniProt ). A glutamic acid and a tyrosine in PqqA are cross linked by the radical SAM enzyme PqqE with the help of PqqD in the first step of PqqA modification. Efforts to understand PQQ biosynthesis have contributed to broad interest in radical SAM enzymes and their ability to modify proteins, and an analogous radical SAM enzyme dependent pathway has since been found that produces the putative electron carrier mycofactocin, using a valine and a tyrosine from the precursor peptide, MftA .
Белоктардағы рөлі
Куинопротеиндер әдетте кофакторды бірегей, алты жақтанды құрылымда бекітеді. Куинопротеиндер көбінесе бактерияларда кездеседі, бірақ Coprinopsis cinerea (саңырауқұлақ) пираноза дегидрогеназының кристалдық құрылымында PQQ қолданылатыны көрсетілген. PQQ басқа эукариоттық белоктарда да маңызды рөл атқаратыны байқалады, бірақ тікелей электрон тасымалдаушы ретінде емес. Сүтқоректілердің лактат дегидрогеназасына жұмыс істеу үшін PQQ қажет, бірақ тікелей тотығу-тотығу кофакторы ретінде NADH пайдаланады. Ол реакцияны NADH-ның тотығуын катализдеу арқылы, тотығу-тотығу циклы арқылы жылдамдатуға көмектеседі.
Quinoproteins generally embed the cofactor in a unique, six bladed Although quinoproteins are mostly found in bacteria, a Coprinopsis cinerea (fungus) pyranose dehydrogenase has been shown to use PQQ in its crystal structure. PQQ also appears to be essential in some other eukaryotic proteins, albeit not as the direct electron carrier. The mammalian lactate dehydrogenase requires PQQ to run but uses NADH as the direct redox cofactor. It seems to speed up the reaction by catalyzing the oxidation of NADH via redox cycling.
Витаминдік рөліне қатысты дау
Ғылыми журнал Nature 2003 жылы Касахара мен Катоның мақаласын жариялады, онда PQQ жаңа витамин екені айтылды. 2005 жылы Энтони мен Фелтонның мақаласында 2003 жылғы Касахара мен Катоның мақаласы дұрыс емес және негізсіз қорытындылар жасады деп көрсетілді. 2018 жылы Брюс Эймстің Ұлттық ғылым академиясының мәліметтерінде жарияланған мақаласында пирролохинолин хиноны дереу тіршілік үшін қажет емес, бірақ ұзақ мерзімді денсаулыққа қажетті "ұзақ өмір сүру витамині" деп аталады.
The scientific journal Nature published the 2003 paper by Kasahara and Kato that essentially stated that PQQ was a new vitamin and in 2005, an article by Anthony and Felton that stated that the 2003 Kasahara and Kato paper drew incorrect and unsubstantiated conclusions. An article by Bruce Ames in The Proceedings of the National Academy of Sciences in 2018 identified pyrroloquinoline quinone as a "longevity vitamin" not essential for immediate survival, but necessary for long term health.