上海辰山植物園團隊發現泛醌合成途徑關鍵酶

　　近日，上海辰山植物園、中科院分子植物科學卓越創新中心陳曉亞院士研究組研究鑒定了真核生物線粒體中輔酶Q合成途徑的苯環6位羥化酶CoqF，發現CoqF廣泛存在于植物、藻類、頂復動物、眼蟲等類群。同時系統分析比較了真核生物兩類苯環6位羥化酶CoqF和Coq7的進化和分布。該研究成果已發表于《科學進展》。

　　輔酶Q（CoQ），又稱泛醌，是一種存在于所有真核生物和部分細菌的萜苯醌類化合物，是線粒體氧化呼吸鏈的電子傳遞體，人體必需的營養成分。輔酶Q缺乏會導致嚴重的疾病，影響神經系統、骨骼肌、心臟、腎臟等組織和器官的功能。隨著年齡的增加，成年人體內輔酶Q含量逐漸降低，此外服用他汀類藥物、其他疾病等因素也會造成輔酶Q的繼發性缺乏。人類可以從日常飲食中補充輔酶Q，但蔬菜、水果、谷物等植物性食物中的輔酶Q含量較低。到目前為止，植物輔酶Q合成途徑還未完全解析。

　　該論文第一作者許晶晶博士告訴《中國科學報》，苯環6位羥化酶是輔酶Q合成途徑的倒數第二步酶。酵母和人體內催化該步反應的是二鐵羥化酶Coq7，然而植物沒有Coq7的同源蛋白。研究人員在模式植物擬南芥中發現一個黃素單加氧酶，能夠回補大腸桿菌和酵母6位羥化酶突變株，命名為CoqF。該酶在植物中普遍存在，包括糧食作物、油料作物和蔬菜。植物缺失CoqF胚胎致死，而人的6位羥化酶Coq7可以回補植物突變體，說明二者可以相互替代。

　　大數據分析表明，Coq7廣泛分布于真菌和動物中，也存在于其它真核生物類群，說明Coq7可能來自真核生物的共同祖先，而CoqF則主要分布在植物、綠藻和一些其他藻類中，與光合生物的演化與繁盛密切關聯。

　　研究人員表示，由于多次發生水平轉移，CoqF還存在于瘧原蟲、弓形蟲和隱孢子蟲等頂復門寄生蟲中。這項成果為相關新藥研發提供了靶點。