PQQ資料館|ピロロキノリンキノン”なるほどPQQ”

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発見・ビタミン・総説

  • [1] Salisbury SA, Forrest HS, Cruse WBT, Kennard O (1979)
    A novel coenzyme from bacterial primary alcohol dehydrogenase.
    Nature 280, 843-844.
    微生物のアルコール脱水素酵素の補酵素としてPQQ(メトキサチン)の化学構造を同定した。
  • [2] Duine JA, Frank J, Van Zeeland JK (1979)
    Glucose dehydrogenase from acinetobacter calcoaceticus: a quinoprotein.
    FEBS letter 108, 443-446.
    アシネトバクターという微生物から精製したグルコース脱水素酵素より補酵素の存在を明らかにし、PQQと命名した。
  • [3] Rucker R, Chowanadisai W, Nakano M (2009)
    Potential physiological importance of pyrroloquinoline quinone.
    Altern Med Rev 14, 268-277.
    PQQの生理的な機能に関する総説

    http://www.altmedrev.com/publications/14/3/268.pdf
  • [7] Kasahara T, Kato T (2003)
    A new redox-cofactor vitamin for mammals.
    Nature 422, 832.
    PQQは、リジンの分解に係わる酵素の補酵素であることを明らかにし、新しくビタミンB群に分類されるべき可能性がある。

食品・体内分布

  • [34] Kumazawa T, Sato K, Seno H, Ishii A, Suzuki O (1995)
    Levels of pyrroloquinoline quinone in various foods.
    Biochem J 307, 331-333.
    GS/MS分析を行った結果、各種食品にPQQが存在していた。
  • [35] Mitchell AE, Johnes AD, Mercer RS, Rucker RB (1999)
    Characterization of pyrroloquinoline quinone amino acid derivatives by electrospray ionization mass spectrometry and detection in human milk.
    Anal Biochem 269, 317-325.
    LC/MS分析を行った結果、母乳にPQQが多く含まれていた。
  • [36] Kumazawa T, Seno H, Urakami T, Matsumoto T, Suzuki O (1992)
    Trace levels of pyrroloquinoline quinone in human and rat samples detected by gas chromatography/mass spectrometry.
    Biochim Biophys Acta 1156, 62-66.
    GS/MS分析を行った結果、ヒト及びラットの様々な組織及び器官にPQQが存在していた。

抗酸化

  • 試験管・細胞試験
  • [8] Miyauchi K, Urakami T, Abeta H, Shi H, Noguchi N, Niki E (1994)
    Action of pyrroloquinolinequinol as an antioxidant against lipid peroxidation in solution.
    Antiox Redox Signal 1, 547-554.
    還元型PQQは強力な抗酸化剤であり、特にα-トコフェロールと協同して働くと考えられた。
  • [9] Ouchi A, Nakano M, Nagaoka S, Mukai K (2009)
    Kinetic study of the antioxidant activity of pyrroloquinolinol (PQQH2, a reduced form of pyrroloquinolinequinone) in micellar solution J Agri Food Chem 57, 450-456.
    還元型PQQのラジカル消去速度はビタミンCの7.4倍であった。PQQは細胞内では還元型で存在し、抗酸化剤として働くと考えられる。
  • [10] Mukai K, Ouchi A, Nakano M (2011)
    Kinetic study of the quenching reaction of singlet oxygen by pyrroloquinolinequinole (PQQH2, a reduced form of pyrroloquinolinequinone) in micellar solution.
    J Agri Food Chem 59, 1705-1712.
    還元型PQQの一重項酸素消去速度は、水溶性のビタミンC、尿酸、エピガロカテキン及びエピカテキンより6~22倍速く、油溶性のα-トコフェロール、還元型Q10より2から3倍速かった。
  • [11] Ouchi A, Ikemoto K, Nakano M, Nagaoka S, Mukai K (2013)
    Kinetic study of aroxyl radical scavenging and α-tocopheroxyl regeneration rate of pyrroloquinolinequinol (PQQH2, a reduced form of pyrroloquinolinequinone) in dimethyl sulfoxide solution: finding of synergistic effect on the reaction rate due to the coexistence of α-tocopherol and PQQH2.
    J Agric Food Chem. 61(46), 11048-60.
    α-トコフェロキシルラジカルの酸化促進作用は、還元型PQQあるいは還元型Q10が共存することで抑制される。
  • [12] He K, Nukada H, Urakami T, Murphy MP (2003)
    Antioxidant and pro-oxidant properties of pyrroloquinoline quinone (PQQ): implications for its function in biological systems.
    Biochem Pharmacol 65, 67-74.
    PQQの反応性は周囲の環境に依存し、抗酸化剤として働いたり、酸化促進剤として働いたりする。
  • [22] Nunome K, Miyazaki S, Nakano M, Iguchi-Ariga S, Ariga H (2008)
    Pyrroloquinoline quinone prevents oxidative stress-induced neuronal death probably through changes in oxidative status of DJ-1.
    Biol Pharma Bull 31(7), 1321-1326.
    神経細胞腫培養細胞系で、薬剤による酸化ストレスをPQQが防ぎ、細胞死を抑制した。パーキンソン病に関係するDJ-1たんぱく質の酸化を防いでいることが示された。
  • 動物試験
  • [13] Zhu B, Zhu H, Teerlink JR, Karliner JS (2004)
    Pyrroloquinoline quinone (PQQ) decreases myocardial infarct size and improves cardiac function in rat models of ischemia and ischemia/reperfusion.
    Cardiovasc Drugs Ther 18, 421-431.
    ラットの心筋梗塞モデルで、PQQ投与により用量依存的に梗塞のサイズが減少するとともに、心臓の機能が改善した。
  • [14] Jensen FE, Gardner GJ, Williams AP, Gallop PM, Aizenman E, Rosenberg PA (1994)
    The putative essential nutrient pyrroloquinoline quinone is neuroprotective in a rodent model of hypoxic/ischemic brain injury.
    Neurosci 62, 399-406.
    ラット脳梗塞モデルで、PQQ投与により梗塞のサイズが有意に減少し、神経保護作用を示した。
  • [15] Zhang Y, Feustel P, Kimelberg H K (2006)
    Neuroprotection by pyrroloquinoline quinone (PQQ) in reversible middle cerebral artery occlusion in the adult rat.
    Brain Res 1094, 200-206.
    ラット脳梗塞モデルで、PQQ投与により梗塞のサイズは有意に減少し、神経行動学的な障害も改善された。
  • [16] Zhu B, Simonis U, Cecchini G, Zhou H, Li L, Teerlink JR, Karliner JS (2006)
    Comparison of pyrroloquinoline quinone and/or metoprolol on myocardial infarct size and mitochondrial damage in a rat model of ischemia/reperfusion injury.
    J Cardiovas Pharm Ther 11, 119-128.
    PQQにはミトコンドリア保護作用に基づいた心臓保護効果があり、既存の医薬品であるメトプロロールより効果的であった。
  • [17] Tao R, Karliner JS, Simonis U, Zheng J, Zhang j, Honbo N, Alano CC (2007)
    Pyrroloquinoline quinone preserves mitochondrial function and prevents oxidative injury in adult rat cardiac myocytes.
    Biochm Biophys Res Com 363, 257-262.
    PQQは単離したラット心筋細胞において、酸化ストレス、ミトコンドリア障害及び細胞死を抑制した。
  • ヒト試験
  • [27] Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO, Satre MA, Slupsky CM, Rucker RB (2013)
    Dietary pyrroloquinoline quinone (PQQ) alters indicators of inflammation and mitochondrial-related metabolism in human subjects.
    J Nutr Biochem. 24(12):2076-84.
    ヒト試験において、PQQ単回投与での血中動態を検討するとともに、抗酸化、炎症やミトコンドリア機能との関連性を明らかにした。

    http://www.jnutbio.com/article/S0955-2863(13)00159-9/pdf

脳・神経機能関連

  • 細胞試験
  • [22] Nunome K, Miyazaki S, Nakano M, Iguchi-Ariga S, Ariga H (2008)
    Pyrroloquinoline quinone prevents oxidative stress-induced neuronal death probably through changes in oxidative status of DJ-1.
    Biol Pharma Bull 31(7), 1321-1326.
    神経細胞腫培養細胞系で、薬剤による酸化ストレスをPQQが防ぎ、細胞死を抑制した。パーキンソン病に関係するDJ-1たんぱく質の酸化を防いでいることが示された。
  • 動物試験
  • [18] Yamaguchi K, Sasano A, Urakami T, Tsuji T, Kondo K (1993)
    Stimulation of nerve growth factor production by pyrroloquinoline quinone and its derivatives in vitro and in vivo.
    Biosci Biotech Biochem 57, 1231-1233.
    PQQは培養細胞系で、神経成長因子(NGF)発現を増強した。
  • [19] Yamaguchi K, Tsuji T, Uemura D, Kondo K (1996)
    Cyclooxygenase induction is essential for NGF synthesis enhancement by NGF inducers in L-M cells.
    Biosci Biotech Biochem 60, 92-94.
    PQQによる神経成長因子(NGF)増強作用は、シクロオキシゲナーゼ活性化が関与していると考えられた。
  • [20] Hirakawa A, Shimizu K, Fukumitsu H, Furukawa S (2009)
    Pyrroloquinoline quinone attenuates iNOS gene expression in the injured spinal cord.
    Biochem Biophys Res Com 378, 308-312.
    ラット脊髄損傷モデルにおいてPQQ摂取により損傷部位のサイズが小さくなり、軸作密度も改善され、機能的な回復も早かった。iNOSmRNAが抑制されたことより、一酸化窒素がこの機作に関与している可能性がある。
  • [21] Ohwada K, Takeda H, Yamazaki M, Ishogai H, Nakano M, Shimomura M, Fukui K, Urano S (2008)
    Pyrroloquinoline quinone (PQQ) prevents cognitive deficit caused by oxidative stress in rats.
    J Clin Biochem Nutri 42, 29-34.
    モリス水迷路を用いたラットの学習・記憶能力へのPQQの効果を検討した。酸化ストレスをかけた後の記憶保持にPQQは効果があり、Q10との併用効果も認められた。
  • [23] Takatsu H, Owada K, Abe K, Nakano M, Urano S (2009)
    Effect of vitamin E on learning and memory deficit in aged rats.
    J Nutr Sci Vitaminol 55, 389-393.
    老齢ラットでのモリス水迷路を用いた学習獲得、記憶保持試験では、ビタミンEと同じようにPQQでも効果が認められた。
  • ヒト試験
  • [24] 中野昌彦、生方恵佑、山本哲郎、山口英世(2009)
    中高年者の脳機能に対するピロロキノリンキノン(PQQ)の効果
    FOOD style21 13, 50-53
    健常中高年を対象としたヒト試験で、PQQを摂取した場合、単語の記憶試験及びストループ試験で脳機能改善作用が認められた。
  • [25] Koikeda T, Nakano M, Masuda K (2011)
    Pyrroloquinoline quinone disodium salt improves higher brain function.
    診療と新薬48, 519-527
    65名の健常中高年を対象としたヒト試験で、PQQを摂取した場合、RBANS試験で脳機能改善作用が認められ、Q10との相乗効果も認められた。
  • [26] Nakano M, Yamamoto T, Okumura H, Tsuda A, Kowatari Y (2012)
    Effects of oral supplementation with pyrroloquinoline quinone on stress, fatigue, and sleep.
    Functional foods in health and disease 2(8), 307-324
    PQQを摂取したヒト試験で、睡眠の質及び期間が改善された。また気分の改善も認められた。

    http://functionalfoodscenter.net/files/56592277.pdf

ミトコンドリア新生

  • 細胞・動物試験
  • [4] Shenoy SF, Chowanadisai W Sharman E, Keen C, Liu J, Rucker RB (2011)
    Biofactors in food promote health by enhancing mitochondrial function.
    California Agriculture 65, 141-147.
    PQQがミトコンドリア機能に影響を与えることの紹介

    http://californiaagriculture.ucanr.edu/landingpage.cfm?article=ca.v065n03p141&fulltext=yes
  • [5] Killgore J, Smidt C, Duich L, Romero-Chapman N, Tinker D, Reiser K, Melko M, Hyde D, Rucker RB (1989)
    Nutritional importance of pyrroloquinoline quinone.
    Science 245, 850-852.
    PQQを欠乏させた餌で育てたマウスでは、発育不良などの欠乏症となる。
  • [6] Steinberg F, Stites TE, Anderson P, Storms D, Chan I, Eghbali S, Rucker R (2003)
    Pyrroloquinoline quinone improves growth and reproductive performance in mice fed chemically defined diets.
    Exp Biol Med 228, 160-166.
    マウスにおいて、PQQ補給により、生殖能力、生育が改善され、新生児の細胞外マトリクスの産生と成熟の指標を調節すると考えられた。
  • [28] Stites T, Storms D, Bauerly K, Mah J, Harris C, Fascetti A, Rogers Q, Tchaparian E, Satre M, Rucker RB (2006)
    Pyrroloquinoline quinone modulates mitochondrial quantity and function in mice.
    J Nutr 136, 390-396.
    PQQは、特に週産期及び離乳したマウスにおいて、ミトコンドリアの量と質に影響を及ぼすことが示された。

    http://jn.nutrition.org/content/136/2/390.full.pdf
  • [29] Bauerly KA, Storms DH, Harris CB, Hajizadeh S, Sun MY, Cheung CP, Satre MA, Fascetti AJ, Tchaparian E, Rucker RB (2006)
    Pyrroloquinoline quinone nutritional status alters lysine metabolism and modulates mitochondrial DNA content in the mouse and rat.
    Biochimica Biophysica Acta 1760(11), 1741-1748.
    マウス及びラットを用いた試験により、PQQはミトコンドリア量に関連してリジン代謝に影響を及ぼすことを明らかにした。
  • [30] Chowanadisai W, Bauerly KA, Tchaparian E, Wong A, Cortopassi GA, Rucker RB (2010)
    Pyrroloquinoline quinone stimulates mitochondrial biogenesis through cAMP response element-binding protein phosphorylation and increased PGC-1alpha expression.
    J Biol Chem 285(1), 142-52.
    マウス肝細胞を用いた検討により、PQQはCREB、PGC-1αなどを活性化し、ミトコンドリア新生を刺激することを明らかにした。

    http://www.jbc.org/content/285/1/142.full.pdf
  • [31] Tchaparian E, Marshal L, Cutler G, Bauerly K, Chowanadisai W, Satre M, Harris C, Rucker RB (2010)
    Identification of transcriptional networks responding to pyrroloquinoline quinone dietary supplementation and their influence on thioredoxin expression, and the JAK/STAT and MAPK pathways.
    Biochem J 429(3), 515-26.
    ラットを用いてPQQ欠乏あるいは補給によって変動する遺伝子を検討した結果、細胞ストレス、ミトコンドリア新生、細胞シグナルや輸送に関する遺伝子が影響を受けた。

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2907713/pdf/bj4290515.pdf
  • [32] Bauerly K, Harris C, Chowanadisai W, Graham J, Havel PJ, Tchaparian E, Satre M, Karliner JS, Rucker RB (2011)
    Altering pyrroloquinoline quinone nutritional status modulates mitochondrial, lipid, and energy metabolism in rats.
    PLoS ONE 6, 1-13.
    PQQ欠乏餌で育てたラットでは、エネルギー消費の低下、トリグリセライドの上昇などが見られた。心筋虚血モデルでは心筋障害がPQQ欠乏ラットでより顕著であった。これらより、PQQ欠乏は正常なミトコンドリア機能に関連したパラメーターに影響を与える。

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3140972/pdf/pone.0021779.pdf
  • ヒト試験
  • [27] Harris CB, Chowanadisai W, Mishchuk DO, Satre MA, Slupsky CM, Rucker RB (2013)
    Dietary pyrroloquinoline quinone (PQQ) alters indicators of inflammation and mitochondrial-related metabolism in human subjects.
    J Nutr Biochem. 24(12):2076-84.
    ヒト試験において、PQQ単回投与での血中動態を検討するとともに、抗酸化、炎症やミトコンドリア機能との関連性を明らかにした。

    http://www.jnutbio.com/article/S0955-2863(13)00159-9/pdf

その他の機能

  • [33] Takada M, Sumi M, Maeda A, Watanabe F, Kamiya T, Ishii T, Nakano M, Akagawa M (2012)
    Pyrroloquinoline quinone, a novel protein tyrosine phosphatase 1B inhibitor, activates insulin signaling in C2C12 myotubes and improves impaired glucose tolerance in diabetic KK-A(y) mice.
    Biochem Biophys Res Commun 428(2), 315-20.
    PQQ添加により、細胞レベルではインスリンシグナルを抑制する因子が阻害され、糖尿病モデルマウスでも耐糖能が改善した。

安全性

  • [38] Nakano M, Suzuki H, Imamura T, Lau A, Lynch B (2013)
    Genotoxicity of pyrroloquinoline quinone (PQQ) disodium salt (BioPQQ™).
    Regul Toxicol Pharmacol 67(2), 189-97.
    Ames試験、小核試験及び染色体異常試験により、BioPQQの遺伝毒性を検討した。
  • [39] Nakano M, Takahashi H, Koura S, Chung C, Tafazoli S, Roberts A (2014)
    Acute and subchronic toxicity studies of pyrroloquinoline quinone (PQQ)
    disodium salt (BioPQQ™) in rats.
    Regul Toxicol Pharmacol. 70(1), 107-121.
    ラットを用いて、BioPQQの急性、14日間、28日間及び90日間の経口投与での安全性を検討した。
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