美國羅格斯大學領導的團隊在探究生物學中最深刻的未解問題之一時，發現了可能導致古代地球原始湯中生命起源的蛋白質結構。該研究近日發表在《科學進展》雜志上。
研究人員探索了原始生命如何起源于我們星球上的簡單非生命材料，他們得出結論，任何有生命的東西都需要從太陽或熱液噴口等來源收集和使用能量。
用分子術語來說，這意味著轉移電子的能力對生命至關重要。由于電子轉移的最佳元素是金屬，并且大多數生物活動都是由蛋白質進行的，因此研究人員決定探索兩者的結合，即結合金屬的蛋白質。
他們比較了所有現有的與金屬結合的蛋白質結構，以建立任何共同特征，前提是這些共同特征存在于祖先蛋白質中，并且經過多樣化和傳承，創造了我們今天看到的眾多蛋白質。
蛋白質結構的進化需要了解新折疊是如何從先前存在的折疊中產生的，因此研究人員設計了一種計算方法，發現目前存在的絕大多數金屬結合蛋白都有些相似，無論它們結合的金屬類型如何。
研究主要作者、羅格斯大學新不倫瑞克分校生物化學和微生物學系教授雅娜·布羅姆伯格表示，現有蛋白質的金屬結合核心確實都相似，盡管蛋白質本身可能不相似。這些金屬結合核心通常由重復的子結構組成，有點像樂高積木。奇怪的是，這些子結構也存在于蛋白質的其他區域，而不僅僅是金屬結合核心。觀察表明，這些子結構的重排可能有一個或少數共同祖先，并產生了目前可用的全部蛋白質及其功能，亦即人類所知道的生命。
布羅姆伯格說，“我們對生命如何在這個星球上產生信息知之甚少，而我們的工作提供了以前無法獲得的解釋。這種解釋或有助于我們在其他行星和行星體上尋找生命。我們對特定結構構件的發現也可能影響未來合成生物學工作——科學家的目標正是重構出具有特異性的活性蛋白質”。
總編輯圈點
生命起源最初的蛋白質是什么樣？科學家一直試圖解開這一謎題。人類這種生物，總是喜歡刨根問底，想知道最初的最初，一切是怎么開始。宇宙起源，生命起源，都是復雜而宏大的課題，需要一代代人為之努力，去拼一張不知何時能露出真容的拼圖。羅格斯大學研究團隊此前嘗試找出最早的代謝蛋白，這次他們通過計算，來反推最早的蛋白質折疊大概是什么樣子。正如他們所說，找到蛋白質關鍵結構，或可對未來產生影響，將合成生物學工作推向新的境界。
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