科学进展:研究发现了植物辅酶Q合成途径的关键酶

来源：分子植物科学卓越创新中心2021-12-16 08:11

中国科学院分子植物科学卓越创新中心陈晓雅课题组在科学进展发表了题为《光合作用相关真核生物泛素生物合成中独特的风味酶操作》的研究论文。本研究确定了真核线粒体中辅酶Q的合成途径。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心陈晓雅课题组在科学进展发表了题为《光合作用相关真核生物泛素生物合成中独特的风味酶操作》的研究论文。本研究对真核线粒体中辅酶Q合成途径苯环第6位的羟化酶CoqF进行了鉴定，发现CoqF广泛存在于植物、藻类、肢端动物、眼虫等类群中。该工作系统分析和比较了真核生物中两种苯环6位羟化酶CoqF和Coq7的进化和分布。

Q(辅酶Q (CoQ)，又称泛醌，是一种萜类苯醌化合物，存在于所有真核生物和某些部位。它是线粒体氧化呼吸链的电子载体，是人体必需的营养物质。辅酶Q缺乏会导致严重的疾病，影响神经系统、骨骼肌、心脏、肾脏等组织器官的功能。随着年龄的增长，成人体内的辅酶Q含量逐渐降低，服用他汀类药物、其他疾病等因素也会引起辅酶Q的继发性缺乏，人类可以从日常饮食中补充辅酶Q，但蔬菜、水果、谷物等植物性食物中的辅酶Q含量较低。目前，植物体内辅酶Q的合成途径尚未得到充分分析。

苯环6位的羟化酶是辅酶Q合成途径中倒数第二个酶。在酵母和人体中，催化这一步的是亚铁羟化酶Coq7，但植物没有Coq7的同源蛋白。研究人员在模式植物拟南芥中发现了一种黄色单加氧酶，可以与大肠杆菌和6-羟化酶突变体互补，并将其命名为CoqF。这种酶在植物中无处不在，包括粮食作物、油料作物和蔬菜。植物中CoqF的胚缺失导致死亡，而6位的人羟化酶Coq7可以与植物突变体互补，这表明它们可以相互替代。

分析表明，Coq7广泛分布于真菌和动物中，也存在于其他真核生物类群中，这表明Coq7可能来自真核生物的共同祖先，而CoqF主要分布于植物、绿藻和其他一些藻类中，并多次发生水平转移。此外，CoqF还存在于疟原虫、弓形虫、隐孢子虫等顶端复合寄生虫中，为相关新药的研发提供了靶点。(100yiyao.com)

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