地球上の生命の起源を探る新たな手がかり：古代タンパク質の折り畳みやすさが進化を可能に

プロテノバ株式会社

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ラボで初期の地球環境をシミュレートした結果、特定のアミノ酸がなければ、古代のタンパク質は植物、動物、ヒトなど、現在地球上で生きているすべてのものに進化する方法を持たなかったことを発見した。この発見は、アミノ酸が古代の微生物の遺伝暗号をどのように形成したかを詳細に示すもので、地球上で生命がどのように誕生したかという謎に光を当てるものだ。
「ヒトからバクテリア、古細菌まで、全ての生物に同じアミノ酸が見られる。我々は、その祖先がなぜアミノ酸を獲得したのか形成のイベントを描いているのだ。」とジョンズ・ホプキンス大学の化学者で、チェコのカレル大学の科学者と共同研究を行ったスティーブン・フリード博士は語っている。
この研究成果は、2023年2月24日、Journal of the American Chemical Societyに掲載され、「アミノ酸アルファベットの初期選択は、折りたたみ性の生物物理学的制約によって適応的に形作られた（Early Selection of the Amino Acid Alphabet Was Adaptively Shaped by Biophysical Constraints of Foldability）」と題されている。

研究者らは地球上に生命が誕生する前に大量に存在していたアミノ酸の代替品を用いて、40億年前の原始的なタンパク質合成を模倣した。
その結果、古代の有機化合物が、タンパク質の折り畳みに最適なアミノ酸を生化学に組み込んでいることがわかった。つまり、生命が地球上で繁栄したのは、古代の生息地で一部のアミノ酸が入手可能で簡単に作れたからではなく、一部のアミノ酸が、タンパク質が特定の形をとって重要な機能を果たすのを助けるのに特に優れていたからだと考えられる。

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