唐 靚，張 嶺，李林子，王 茵

（浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，浙江 杭州 310013）

吡咯喹啉醌研究新進(jìn)展

唐 靚，張 嶺，李林子，王 茵*

（浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，浙江 杭州 310013）

吡咯喹啉醌（pyrroloquinoline quinone，PQQ）是細(xì)菌脫氫酶中的一種氧化還原輔助因子，又是一種抗氧化劑，能避免細(xì)胞內(nèi)氧化反應(yīng)以及體外生物活性物質(zhì)產(chǎn)生活性氧導(dǎo)致的細(xì)胞損傷，為細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)與維生素，同時(shí)使細(xì)胞具有抗氧化的耐受性。它對(duì)植物病原真菌起到生物控制劑的作用，能誘導(dǎo)蛋白激酶參與哺乳動(dòng)物細(xì)胞分化發(fā)育過(guò)程。PQQ能通過(guò)增加不溶性磷酸鹽的利用率來(lái)提高作物產(chǎn)量，它與氧化還原循環(huán)功能有很強(qiáng)相關(guān)性，具有抗神經(jīng)退行性、抗癌、信號(hào)傳導(dǎo)等功能。

吡咯喹啉醌；氧化還原；神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)；信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

吡咯喹啉醌（pyrroloquinoline quinone，PQQ）是甲醇脫氫酶的輔酶，是繼黃素核苷酸和煙酰胺核苷酸之后，在膜束縛的細(xì)菌脫氫酶中發(fā)現(xiàn)的第3種輔基，如果得到世界衛(wèi)生組織的認(rèn)定，這將成為第14種維生素。PQQ類(lèi)似水溶性B族維生素，幾乎存在于所有的食品中，含量約3.65 ～61.0 ng/g[1]。缺乏這種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)小鼠會(huì)出現(xiàn)繁殖能力低下等現(xiàn)象[2]，因而推測(cè)它對(duì)人類(lèi)也有相同的影響。人體內(nèi)臟、睪丸和體液中都存在PQQ，脾臟含量最高，達(dá)到5.9 ng/g[3]。人乳中PQQ及其衍生物總含量高達(dá)140～180 ng/mL，比一般食物含量多幾十倍，說(shuō)明該物質(zhì)對(duì)新生嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育可能起到至關(guān)重要的作用[4]?，F(xiàn)還不能證明高等生物能自身合成PQQ，因此認(rèn)為高等生物體內(nèi)的PQQ是來(lái)源于微生物，而不同微生物的PQQ分泌量從1 pg/mL～1 mg/mL。動(dòng)物和人類(lèi)腸道中的微生物都不能合成PQQ或合成量極少，無(wú)法滿(mǎn)足身體需要。因此，動(dòng)物和人類(lèi)只能通過(guò)飲食途徑獲取PQQ。

PQQ既能與不同的酶共價(jià)結(jié)合，又能與蛋白質(zhì)產(chǎn)生相互作用。這類(lèi)蛋白質(zhì)被歸屬為醌蛋白，醌蛋白多數(shù)為細(xì)菌脫氫酶，需要PQQ作為它們的輔基。其中最出名的就是氨基氧化酶/脫氫酶，來(lái)源于大腸桿菌和耐輻射奇球菌的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，或者來(lái)源于哺乳動(dòng)物的阿離胺酸脫氫酶，它是一種具有磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）綁定、磷酸泛酰巰基乙胺綁定域和6 個(gè)PQQ綁定基序的信號(hào)蛋白[5]。

1 與PQQ合成相關(guān)的基因

與PQQ合成相關(guān)的基因數(shù)量，從乙酸鈣不動(dòng)桿菌的4 個(gè)基因到甲基營(yíng)養(yǎng)菌或氧化葡萄糖酸桿菌的6～7 個(gè)基因不等。大多數(shù)細(xì)菌的PQQ合成相關(guān)基因，都包含在一個(gè)含6～7 個(gè)基因（pqqABCDEF/G）的操縱子當(dāng)中。這幾個(gè)基因編碼的酶，再加上pqqE編碼的調(diào)節(jié)酶，統(tǒng)稱(chēng)為PQQ合成酶[6]。pqqA編碼一段24 個(gè)氨基酸組成的短肽，運(yùn)載酪氨酸和谷氨酸，它們共價(jià)結(jié)合并為PQQ的合成形成前體。然后這個(gè)分子會(huì)留在所附的肽段前體上，隨之在其他酶的合成途徑中被裂解。盡管在某些細(xì)菌的PQQ合成中，pqqA基因產(chǎn)物是多余的，但它能提高PQQ合成速率。

大腸桿菌缺乏PQQ合成酶，可作為克隆PQQ合成酶基因的宿主。來(lái)源于不同細(xì)菌的幾個(gè)DNA片段，都能對(duì)大腸桿菌合成PQQ過(guò)程產(chǎn)生輔助作用，但這些片段與已知PQQ合成酶基因相比卻沒(méi)有同源性。這表明PQQ的合成在不同的微生物代謝途徑中具有多樣性?？寺QQ合成酶基因的大腸桿菌，能溶解不溶性磷酸鹽形成無(wú)機(jī)磷，產(chǎn)生礦化解磷作用（mineral phosphate solubilization，MPS）。利用大腸桿菌克隆氧化葡萄糖酸桿菌的PQQ的合成操縱子并順利表達(dá)，證實(shí)了PQQ的合成過(guò)程[7]。

2 PQQ對(duì)作物的促生長(zhǎng)作用

一些革蘭氏陰性菌能氧化醛類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生有機(jī)酸并擴(kuò)散到土壤中，進(jìn)一步產(chǎn)生不溶性磷酸鹽，被植物進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化和吸收。而細(xì)菌產(chǎn)生的葡萄糖脫氫酶（glucose dehydrogenase，GDH）需要PQQ作為氧化還原輔因子，把葡萄糖氧化為葡萄糖酸并擴(kuò)散到周?chē)h(huán)境中，使土壤中不溶性磷酸鹽溶解。GDH具有膜結(jié)合與可溶性?xún)煞N形式，雖然具有不同的底物特異性，但都需要PQQ來(lái)作為輔酶?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)一些促植物生長(zhǎng)菌能通過(guò)GDH-PQQ全酶的作用來(lái)溶解土壤中的有機(jī)磷[8]。此外，洋蔥伯克霍爾德菌IS-16和假單胞菌這兩種根圈細(xì)菌株，它們能通過(guò)與PQQ合成相關(guān)的酶的基因表達(dá)，強(qiáng)化礦化解磷作用，增加土壤中磷酸鹽可利用率，促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)。固氮菌能不斷合成PQQ，增加土壤肥力，增大作物的產(chǎn)量[9]。

水生拉恩菌HX2可被用作生物農(nóng)藥，防治由葡萄土壤桿菌引起的葡萄根癌病。一旦細(xì)菌表達(dá)PQQ的量降低，就會(huì)失去生物防治的活性。反之細(xì)菌的PQQ合成操縱子表達(dá)，則會(huì)使細(xì)菌恢復(fù)生物防治能力，說(shuō)明PQQ可能與抑制葡萄土壤桿菌致病作用相關(guān)[10]。GDH-PQQ全酶能參與熒光假單胞菌和中間腸桿菌60-2G抑菌物質(zhì)合成過(guò)程。中間腸桿菌60-2G能誘導(dǎo)植物系統(tǒng)產(chǎn)生對(duì)歐文氏桿菌引起的軟腐病的抗性。一旦細(xì)菌的pqqA和pqqB基因產(chǎn)生突變，就會(huì)失去對(duì)軟腐病的抗性作用，同時(shí)也會(huì)失去對(duì)水稻稻瘟菌KI-409的生物防治作用[8]。

熒光假單胞菌B16是一種促植物生長(zhǎng)的根際細(xì)菌，該細(xì)菌的促生長(zhǎng)作用是通過(guò)它在PQQ合成途徑中所產(chǎn)生的各種蛋白質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最近發(fā)現(xiàn)一株含有完整的PQQ合成基因的CMG 860菌株對(duì)植物有促生長(zhǎng)作用。細(xì)菌的PQQ合成基因突變則會(huì)造成對(duì)植物促生長(zhǎng)作用的無(wú)效化[11]。根據(jù)PQQ具有抗氧化性和產(chǎn)生有機(jī)酸的特性，在植物肥料中補(bǔ)充5～1 000 nmol的PQQ可顯著增加黃瓜幼苗的鮮質(zhì)量，表明PQQ是一種植物促生長(zhǎng)因子，不過(guò)其作用機(jī)制目前還不明確[12]。

3 PQQ具有抗氧化和促氧化的作用

醌類(lèi)化合物與活性氧（reactive oxygen species，ROS）反應(yīng)后產(chǎn)生的氧化物能與谷胱甘肽形成化合物，消耗游離的谷胱甘肽，使細(xì)胞氧化應(yīng)激耐受性降低，蛋白質(zhì)被大量氧化，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。PQQ類(lèi)似醌類(lèi)抗氧化劑，其效果取決于濃度。10 μmol/L濃度以下，PQQ主要是以抗氧化劑的形式起作用。而超過(guò)50 μmol/L，是作為助氧化劑起作用[13]。PQQ是親電化合物，有5 個(gè)位點(diǎn)能與羰基起反應(yīng)形成穩(wěn)定的化合物，并且能與氨反應(yīng)產(chǎn)生亞氨基醌，約41 mmol/kD，酸度系數(shù)值介于9.1～11.86之間。這些特性說(shuō)明PQQ具有氧化N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid receptor，NMDA）受體中調(diào)控氧化還原位點(diǎn)的能力，因此它具有抗NMDA和谷氨酸介導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞損傷的作用[14]。PQQ能改變細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)，選擇性地對(duì)人組織細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞U937造成大量殺傷作用。當(dāng)PQQ誘導(dǎo)淋巴瘤細(xì)胞U937凋亡時(shí)，會(huì)使細(xì)胞中乙酰半胱氨酸（N-acetyl-L-cysteine，NAC）和谷胱甘肽的量增加2～5 倍，證明PQQ介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用超過(guò)了它的氧化還原調(diào)控作用。一方面PQQ消耗了細(xì)胞中的谷胱甘肽，另一方面使細(xì)胞毒性放大數(shù)倍，讓PQQ的誘導(dǎo)模式從凋亡模式轉(zhuǎn)換到了細(xì)胞壞死模式，證明PQQ既能發(fā)揮氧化作用，加速壞死細(xì)胞死亡過(guò)程，又能加速細(xì)胞凋亡來(lái)應(yīng)對(duì)氧化應(yīng)激狀態(tài)[15]。無(wú)論在氧化還原調(diào)控、氧化應(yīng)激應(yīng)答方面還是作為信號(hào)分子促神經(jīng)元生長(zhǎng)方面，都說(shuō)明了PQQ在神經(jīng)保護(hù)中具相當(dāng)重要的意義。

在動(dòng)物飲食中加入PQQ，就能明顯觀測(cè)到它的抗氧化作用。PQQ能抑制過(guò)氧亞硝酸鹽的形成，阻止SIN-1誘發(fā)的ATP枯竭，清除超氧陰離子來(lái)避免牛血清白蛋白被硝化，起到對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用[16]。此外，PQQ能阻止神經(jīng)毒素6-羥基多巴胺（6-hydroxydopamine hydrobromide，6-OHDA）誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞DNA斷裂以及細(xì)胞死亡，顯現(xiàn)出神經(jīng)保護(hù)劑的功效。6-OHDA能產(chǎn)生活性氧，而PQQ能降低6-OHDA產(chǎn)生的細(xì)胞毒性，因此PQQ被認(rèn)為是活性氧特別是超氧化物的清除劑[17]。大腸桿菌PQQ克隆表達(dá)組能使細(xì)菌耐受孟加拉紅（5 μg/mL）光動(dòng)力效應(yīng)所產(chǎn)生的各種活性氧產(chǎn)物，存活率高于對(duì)照組幾倍。在γ射線(xiàn)誘導(dǎo)DNA損傷情況下，PQQ表達(dá)組產(chǎn)生蛋白質(zhì)完整性比對(duì)照組高出4 倍以上，說(shuō)明PQQ能保護(hù)細(xì)菌，減少氧化損傷帶來(lái)的傷害[18]。PQQ可以清除如過(guò)氧化物、羥基、氧自由基等活性氧，并在溶液中與它們形成穩(wěn)定的化合物。從各種缺磷的土壤中分離到不同的溶磷細(xì)菌，觀察它們的氧化應(yīng)激的耐受性，經(jīng)過(guò)比較得出產(chǎn)PQQ的細(xì)菌有更好的過(guò)氧化氫耐受性和γ射線(xiàn)耐受性[19]。這表明PQQ能作為抗氧化劑或助氧化劑來(lái)調(diào)控細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)。國(guó)內(nèi)報(bào)道在雞飼料中添加PQQ能抑制血漿甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白含量和乳酸脫氫酶活性的升高，能抑制高能低蛋白飼料引起的血漿超氧化物歧化酶活性降低和丙二醛含量的升高[20]。值得注意的是，PQQ在原核生物和真核生物中氧化應(yīng)激反應(yīng)差異很大，說(shuō)明PQQ在細(xì)菌和高等生物中的功能機(jī)理存在差異。

4 PQQ對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)功能

通過(guò)大鼠坐骨神經(jīng)缺損模型觀察PQQ對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的誘導(dǎo)作用，發(fā)現(xiàn)PQQ處理組的大鼠有更成熟和更高濃度的再生神經(jīng)細(xì)胞，表明PQQ對(duì)周?chē)窠?jīng)再生有很強(qiáng)的增效作用[21]。在大鼠中風(fēng)模型的治療中也證明了PQQ能提高缺血性和非缺血性心肌的線(xiàn)粒體呼吸比率。與藥物美托洛爾相比，它在保護(hù)線(xiàn)粒體以及缺血再灌注造成的氧化損傷方面更加有效[22]。PQQ對(duì)小鼠體內(nèi)線(xiàn)粒體的數(shù)量和功能具有調(diào)節(jié)作用。PQQ能在體外刺激線(xiàn)粒體復(fù)合物1的活性，與線(xiàn)粒體復(fù)合物1抑制劑二苯基碘在體內(nèi)起到的作用相反[23]。PQQ對(duì)神經(jīng)細(xì)胞具有抗氧化作用，能在嚙齒類(lèi)動(dòng)物中風(fēng)模型中預(yù)防神經(jīng)細(xì)胞死亡。DJ-1是一種家族性帕金森氏病致病基因的產(chǎn)物。當(dāng)PQQ存在時(shí)，用6-OHDA或H2O2處理原代培養(yǎng)的神經(jīng)元細(xì)胞SHSY-5Y，細(xì)胞產(chǎn)物DJ-1的表達(dá)水平和氧化狀態(tài)都會(huì)被降低。因此可以推測(cè)PQQ具有神經(jīng)保護(hù)作用，能有效避免氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的神經(jīng)元死亡[24]。研究指出PQQ可以降低受甲基汞誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞毒性、NMDA受體介導(dǎo)的脊髓神經(jīng)毒性[25-26]和β-淀粉樣蛋白聚合的神經(jīng)毒性（阿爾茨海默病發(fā)病機(jī)制中的一個(gè)關(guān)鍵因素）[17]。PQQ能明顯逆轉(zhuǎn)由β-淀粉樣蛋白聚合導(dǎo)致的Bax/Bcl-2值降低，抑制Caspase-3的裂解。PQQ能抑制淀粉樣蛋白的形成以及抑制截短型α-突觸核蛋白的細(xì)胞毒性，保護(hù)被β-淀粉樣蛋白聚合毒性傷害的神經(jīng)細(xì)胞。在PQQ的抑制下，病變的大腦中β-淀粉樣蛋白聚合、C末端截短的α-突觸核蛋白119和α-突觸核蛋白113都恢復(fù)正常。PQQ能顯著抑制C末端截短的α-突觸核蛋白110、119和133纖維的形成，以及阻止完整的α-突觸核蛋白與這些截短變體混合，達(dá)到降低截短α-突觸核蛋白的細(xì)胞毒性的作用。在可逆性大腦中動(dòng)脈阻塞發(fā)生3 h內(nèi)，以10 mg/kg的劑量注入PQQ，在72 h后都能有效減少腦梗塞區(qū)域。這些結(jié)果都表明，PQQ能保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞抵抗β-淀粉樣蛋白誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性。雖然PQQ能抑制C末端截短的α-突觸核蛋白纖維形成的作用機(jī)制還不明確，但以上研究證明了PQQ具有積極的藥理作用，有可能成為一種新的抗神經(jīng)退行性疾病的藥物[27-28]。

5 PQQ對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)與DNA修復(fù)功能

PQQ能在小鼠成纖維細(xì)胞NIH3T3中激活Ras信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，導(dǎo)致信號(hào)蛋白差異磷酸化[29]。PQQ能快速激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶和蛋白激酶C-ε來(lái)增加Rb和c-Jun的磷酸化水平，同時(shí)也能下調(diào)如IkappaB、p27等的生長(zhǎng)抑制因子的表達(dá)水平。PQQ有拮抗可溶性NSF附著蛋白（soluble NSF attachment proteins，SNAP）的作用，抵消生長(zhǎng)抑制劑的功能，能激活Ras通路中負(fù)責(zé)調(diào)控G0/G1細(xì)胞周期到S期和G2/M期的激酶。這些證明PQQ能夠通過(guò)Ras介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的增值。國(guó)內(nèi)對(duì)PQQ誘導(dǎo)的許旺細(xì)胞增殖和Akt信號(hào)通路進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)PQQ能影響許旺細(xì)胞的形態(tài)，增加c-Fos、c-Jun、環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白、增殖細(xì)胞核抗原表達(dá)量。同時(shí)在H2O2誘導(dǎo)許旺細(xì)胞凋亡過(guò)程中加入PQQ，能使細(xì)胞總超氧化物歧化酶活力增加、丙二醛含量減少，Bcl-2的表達(dá)量增加[30-31]。PQQ能激活許旺細(xì)胞的Akt通路，說(shuō)明PI3K/Akt信號(hào)通路有可能參與許旺細(xì)胞的增殖，并受到PQQ的調(diào)控[32]。Rucker等[33]闡述了PQQ能激活蛋白激酶信號(hào)分子和致癌磷酸化蛋白，并能調(diào)控動(dòng)物體內(nèi)基因表達(dá)水平。也有其他例子證明PQQ通過(guò)影響其他的信號(hào)通路來(lái)調(diào)控體內(nèi)細(xì)胞分化并增加U937腫瘤細(xì)胞凋亡率[15]。

不同生物都存在各種含多個(gè)PQQ結(jié)合基序的蛋白激酶。在細(xì)菌中，PQQ作為周質(zhì)蛋白激酶誘導(dǎo)劑，能參與細(xì)胞膜的合成，協(xié)同大腸桿菌完成致病侵襲作用，具有幫助大腸桿菌雙鏈DNA斷裂修復(fù)等功能[18]。也有報(bào)道顯示，耐輻射奇球菌、耐輻射球菌一旦發(fā)生PQQ缺陷，它們就失去了對(duì)DNA損傷的修復(fù)作用[34]。這些菌與普通細(xì)菌相比，一旦缺乏PQQ這種輔助因子，就會(huì)在磷酸化蛋白分布上產(chǎn)生差異。隨之Rajpurohit等[5]又發(fā)現(xiàn)這些菌的部分蛋白上有多個(gè)PQQ作用位點(diǎn)，PQQ能刺激這些真核細(xì)胞絲氨酸/蘇氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，并在抗輻射與雙鍵DNA斷鏈修復(fù)上有重要作用。越來(lái)越多的結(jié)論證明了PQQ在原核生物和真核生物的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制中起到了重要作用。

6 PQQ對(duì)基因表達(dá)和蛋白質(zhì)功能的調(diào)控

PQQ是一種重要的營(yíng)養(yǎng)元素，通過(guò)攝入PQQ或在胞內(nèi)產(chǎn)生PQQ能促進(jìn)生物生長(zhǎng)以及提高抗逆性。在培養(yǎng)液中添加pg/mL級(jí)的PQQ，就能夠以縮短延時(shí)的方式來(lái)加速細(xì)菌的生長(zhǎng)，說(shuō)明PQQ在細(xì)胞分裂中起了重要作用。在BALB/c小鼠的飲食中添加6 μg/kg的PQQ就能促進(jìn)小鼠的生長(zhǎng)、生殖能力，調(diào)節(jié)新生小鼠胞外基質(zhì)指數(shù)，加速小鼠成熟[2]。在PQQ促生長(zhǎng)和抗逆性方面的分子機(jī)制研究中，證明PQQ能介導(dǎo)分子轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控以及用磷酸化的方式對(duì)蛋白質(zhì)的翻譯進(jìn)行調(diào)控。它能抑制黑色素瘤細(xì)胞的黑色素的合成，說(shuō)明PQQ在基因表達(dá)中能直接起作用[35]。PQQ的存在直接調(diào)控了酪氨酸酶基因和TRP-2基因的表達(dá)，在大鼠腹腔中注射PQQ，可以在脊髓受損部位的mRNA轉(zhuǎn)錄水平上抑制一氧化氮合酶的合成，從而有效地促進(jìn)大鼠脊髓損傷后的功能性恢復(fù)[36]。在對(duì)PQQ影響哺乳動(dòng)物和細(xì)菌基因表達(dá)相關(guān)的研究中發(fā)現(xiàn)，飼料中添加外源性PQQ能影響大鼠很多組基因的表達(dá)特性。同時(shí)，PQQ缺乏也會(huì)影響438 個(gè)基因的表達(dá)特性，而當(dāng)PQQ從食物中得到補(bǔ)充的時(shí)候，受影響情況就會(huì)得到恢復(fù)（P＜0.01）。其中與細(xì)胞應(yīng)激相關(guān)的基因、線(xiàn)粒體合成相關(guān)的基因、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因、MAP激酶途徑相關(guān)基因和代謝產(chǎn)物運(yùn)輸相關(guān)基因受到影響最大[37]。PQQ能通過(guò)激活cMAP效應(yīng)反應(yīng)元件結(jié)合蛋白和過(guò)氧化物酶體增殖物激活型受體-γ輔激活因子1α（peroxisome proliferators-activated receptor-γ coactivator-1α，PGC-1α）來(lái)刺激線(xiàn)粒體合成。PQQ激活了PGC-1α途徑證明PQQ介導(dǎo)了核呼吸因子（nuclear respiratory factor，NRF）NRF-1、NRF-2的激活以及線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)錄因子A、線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)錄因子B1和線(xiàn)粒體轉(zhuǎn)錄因子B2蛋白的mRNA合成。PQQ刺激許旺細(xì)胞合成與分泌神經(jīng)生長(zhǎng)因子NGF[38]。PQQ對(duì)細(xì)菌酶活性有影響，它是幾種膜發(fā)揮活性所必需的氧化還原因子，也是原核生物和真核生物可溶性脫氫酶。最新研究表明，PQQ能刺激純化重組的大腸桿菌周質(zhì)蛋白激酶活性和耐輻射球菌絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性。耐輻射球菌細(xì)胞缺乏PQQ，使PQQ刺激型真核型絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶分離，導(dǎo)致75轉(zhuǎn)錄本的合成增加，同時(shí)有200 個(gè)基因表達(dá)下調(diào)了1.5～15 倍（P≤0.05）。缺乏PQQ，使一些耐輻射球菌突變體中的重要蛋白表達(dá)水平發(fā)生變化，例如應(yīng)激反應(yīng)蛋白、參與能量代謝的蛋白等。同時(shí)生物分子的合成和DNA的代謝也發(fā)生了改變[5]。這些研究結(jié)果證明PQQ能調(diào)節(jié)各種酶的活性，但在轉(zhuǎn)錄水平上的分子機(jī)制仍不清楚。

7 結(jié) 語(yǔ)

PQQ是普遍存在分子，影響生物體的許多生理和生化過(guò)程，也能提高細(xì)菌或高等生物的應(yīng)激耐受性。PQQ不僅僅局限于它的抗氧化性和在溶磷方面的促生長(zhǎng)作用，它還能起到信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，直接或間接地調(diào)控許多蛋白的功能，以及在生物或非生物脅迫下調(diào)控基因表達(dá)。PQQ的氧化還原循環(huán)特性使它在活細(xì)胞中成為氧化還原控制信號(hào)，同時(shí)也推動(dòng)了生物電子學(xué)的發(fā)展。雖然PQQ的促氧化以及抗氧化作用在健康科學(xué)中得到了運(yùn)用，但是在某些方面對(duì)其研究仍有不足之處，如降低促氧化性的同時(shí)保持其抗氧化性和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)特性，是一個(gè)最理想的、值得研究的方向，做到了這一點(diǎn)，PQQ就能作為一種有效的預(yù)防神經(jīng)退行性疾病和抗氧化功能的保健食品造福人類(lèi)。

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Lastest Progress in Research on Pyrroloquinoline Quinone

TANG Liang, ZHANG Ling, LI Linzi, WAN G Yin*
(Zhejiang Academy of Medical Sciences, Hangzhou 310013, China)

Pyrroloquinoline quinine (PQQ) is a redox cofactor of bacterial dehydrogenase and an antioxidant. It can prevent oxi dative reaction in vivo and cell damage caused by reactive oxygen species from biological active substances in vitro, to provide nutrients and vitamins for cell growth. PQQ is a biological control agent for plant fungal pathogens, which can induce protein kinase to play a part in the development of mammalian cell differentiation. PQQ can improve the crop productivity by increasing the utilization rate of insoluble phosphate, which has close correlation with redox recycling function as an anti-neurodegenerative, anticancer and pharmacological agent.

pyrroloquinoline quinone; redox; neuron protection; signal transduction

TS201.4

A

1002-6630（2015）19-0287-05

10.7506/spkx100 2-6630-201519052

2014-12-22

浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生平臺(tái)重點(diǎn)資助計(jì)劃項(xiàng)目（2011ZDA001；2014ZDA004）；浙江省營(yíng)養(yǎng)學(xué)醫(yī)學(xué)支撐學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（11-zc03）；浙江省科技廳項(xiàng)目（2011F20038；2013F10007；2009R50028；2007C12019）；浙江省151人才培養(yǎng)項(xiàng)目

唐靚（1979-），男，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)槲⑸锱c營(yíng)養(yǎng)食品衛(wèi)生。E-mail：sakura_tlm@sina.com

*通信作者：王茵（1963-），女，研究員，碩士，研究方向?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)。E-mail：wy3333@163.com