超過一百種原核生物已被鑒定為能夠合成 PQQ 并使用 PQQ 作為酶促輔因子 。大多數為革蘭氏陰性,功能范圍從植物共生體(例如,根相關根際細菌)到昆蟲病原體。細菌中需要 PQQ 的醇和葡萄糖脫氫酶可催化多種伯醇和仲醇的氧化以及無環萜烯的分解代謝 。葡萄糖脫氫酶 (GDH) 以膜結合和可溶性形式存在. 然而,它們的 DNA 衍生蛋白質序列不同,并且幾乎沒有或沒有免疫交叉反應。大多數注意力都集中在位于細胞質膜周質表面的膜結合 GDH ,這對細菌呼吸、氧化代謝和生長至關重要。此外,它們的調節對氧氣濃度的變化和與細胞生長相關的因素很敏感。同樣重要的是要注意,一些不制造 PQQ 的生物會在可用時利用它。一個很好的例子是腸道細菌大腸桿菌( E. coli),它具有膜結合的 PQQ 依賴性 GOH 和 NADH 依賴性 GDH。當 PQQ 可用時優先使用依賴于 PQQ 的 GDH .對于那些制造 PQQ 的細菌,PQQ 生產需要五種蛋白質基因產物,指定為 PqqA、PqqB、PqqC、PqqD 和 PqqE。pqq操縱子 PqqB、PqqC 和 PqqE中的三個基因產物是大型蛋白質超家族的成員。合成后,PQQ 接下來在具有 β-螺旋槳序列特性的結合結構域與醌酶(例如細菌葡萄糖和乙醇脫氫酶)結合。β-螺旋槳序列的特征是 4 到 8 個高度對稱的葉片狀 β-折疊圍繞中心軸環形排列。β-螺旋槳存在于所有生命王國中。它們主要用作大分子相互作用和催化位點配體結合的支架。
其他原料PQQ 生物合成途徑。PQQ 合成需要多個基因產物(指定為 PqqA、PqqB、PqqC 等)。PQQ 合成的不同尋常之處在于 PQQ 源自 PqqA 中發現的肽基酪氨酸和谷氨酸的酶促環化。谷氨酰和酪氨酰殘基的環化由 PqqD 和 PqqE 催化。PqqD 是一種新型肽伴侶,它與需要 S-腺苷甲硫氨酸的自由基蛋白 Pqq E 形成三元復合物。環化步驟之后是氧化、互變異構和 PQQ 的最終蛋白水解釋放。
首先在真核生物中證明了含有 PQQ 的酶 ,他們從擔子菌Coprinopsis cinerea (Cc)中分離并表征了一種新型 PQQ 依賴性糖氧化還原酶。擔子菌是研究真菌性別和交配類型、蘑菇發育和多細胞性必不可少的過程的模式生物。該酶是一種細胞外 PQQ 依賴性糖脫氫酶 (CcSDH),包含細胞外分泌的信號結構域和纖維素吸附、PQQ 結合和細胞色素結合的結構域。隨后,Varnai 和同事提供了類似的觀察. 盡管有報道稱酵母含有 PQQ,但尚未鑒定出特定的含有 PQQ 的酶。然而,正如 Matsumura 等人。強調,BLAST 搜索表明在細菌、古細菌、變形蟲和真菌中存在許多編碼 CcSDH 同源蛋白的基因。此外,系統發育分析表明,那些被鑒定為醌蛋白的蛋白廣泛分布于原核生物和真核生物的真菌家族中。