研究人员已经对一种简单的蛋白质进行了逆向工程,这种蛋 他们的研究结果发表在美国化学学会杂志上,提供了强有力的新证据,证明简单的蛋白质催化剂可以促进生命的发展。 几十年前,一位名叫GünterWächtershäuser的化学家提出了一种理论,即生命最有可能始于海洋中的火山岩,富含铁,硫和各种其他矿物质和元素,可用于简单生活所需的化学物质形式出现。他和其他人继续猜测,这个过程本来可以通过多肽(这是一种短蛋白质)得到帮助,这些多肽本来可以作为催化剂发挥作用。 催化剂是任何可以加速或增加化学反应可能性的物质。蛋白质催化剂或酶能够通过将反应物紧密地结合在一起来实现这一目的,并且有时还通过将其他因素带入有助于反应的混合物中,例如金属离子,水分子或其他类型。使事物运动的分子通过这种方式,酶就像真正优秀的聚会主持人。 当然,现代酶通常是包含数百种氨基酸的大体积物质。有20种氨基酸可供选择,因此无数组合是可能的。这些大而复杂的酶能够折叠成各种精致的形状,使它们能够捕获并保持反应物,并进行反应。它们对简单和复杂细胞生命的功能至关重要;我们实际上离不开它们。 然而,这些复杂的分子需要数十亿年才能发展。 Wächtershäuser和其他人提出,最早的多肽具有更简单的结构 - 可能只有10或20个氨基酸 - 具有足够的化学复杂性,使它们能够进行基本的原始化学万博体育维护新浪爱彩2018俄罗斯世界杯频道,为您提供最新鲜热辣的世界杯预选赛资讯。 然而,这些肽可能看起来究竟是什么一直是个谜。 现在,Vikas Nanda和他在罗格斯大学的同事已经使用计算机建模来找出肽能够获得多么简单,同时仍然保留了作为催化剂的功能。 通过这样做,他们设计了一种长度仅为12个氨基酸的肽,能够包裹一簇铁和硫原子,这些原子非常类似于古代海洋中发现的铁硫簇。 有趣的是,这种名为ambidoxin的肽不需要现代蛋白质可用的全部20种氨基酸 - 它只需要两种氨基酸。鉴于其简单性,研究人员认为这种结构可以在适当的条件下自发进化。 重要的是,ambidoxin能够进行简单的氧化还原化学,也称为氧化还原催化。基本上它可以充电和放电而不会分开,有效地使电子能够将电子从一个地方传送到另一个地方。 “称为铁氧还蛋白的现代蛋白质可以做到这一点,在细胞周围穿梭电子以促进新陈代谢,”负责罗格斯大学环境生物物理学和分子生态学实验室的资深作者Paul G. Falkowski说。 “像我们研究的原始肽可能在生命起源中发挥了类似的作用,”他说。 通过穿梭电子,ambidoxin(或其类似物)可能有助于早期代谢周期,并可能成为更长,更复杂的酶的前体。 原创研究: Kim,JD等(2018)Minimal Heterochiral de Novo Designed 4Fe-4S结合肽,具有稳健的电子转移。美国化学学会杂志2018年万博世界杯亚洲区预选赛分组抽签,中国队抽到上上签,赛程也已经出炉