科學家發現不用胺基酸就能合成多肽 有望回答生命起源之謎

2021-01-11 生物谷

 

今日，頂尖學術期刊《自然》在線發表了一項來自英國的研究：科學家們發現，多肽的合成，竟然可以不需要胺基酸的參與！該研究的官方新聞稿也指出，它有望讓我們更好地了解生命起源之謎。

不是生物專業的讀者朋友們可能對「多肽」這個詞比較陌生，這邊先做一個簡單介紹。我們知道，蛋白質在生命活動中有著各種各樣的重要功能，而蛋白質的基本組成部分是胺基酸。多肽同樣由胺基酸組成，但尺寸還不是非常大，關鍵的三維結構也還沒有完全形成。因此，簡單一點看，多肽可以被視為是胺基酸合成蛋白質過程中的中間體。

「多肽是由胺基酸組成的長鏈，它是地球上所有的生命都需要的關鍵要素，」本研究的負責人，倫敦大學學院（University College London）的Matthew Powner教授解釋道：「它們能進一步形成蛋白質，負責生物學的進程。」

儘管科學家們已經理清了胺基酸、多肽、以及蛋白質之間的關係，一個關於生命起源的關鍵問題卻始終沒有得到解決：用胺基酸合成多肽，需要酶的參與；主導這一步驟的酶是種蛋白質；但要合成這種蛋白質，我們又需要胺基酸先合成多肽……

「這是一個經典的『先有雞，還是先有蛋』的問題。」 Powner教授補充道。

先前，很多科學家都在研究胺基酸如何自發形成多肽。但反應需要的條件極為苛刻，難以實現。而在這項研究中，這支團隊將注意力放在了胺基酸的前體分子——氨基腈（aminonitriles）上。他們發現，這類分子天生就具有反應活性，無需先轉變為胺基酸，就可以直接形成多肽。也就是說，研究人員們找到了一種不需要胺基酸，就可以合成多肽的方法。

「這是人類首次有說服力地發現能夠在不使用胺基酸的條件下，在水裡合成多肽。反應需要的條件並不嚴酷，可能在早期的地球上尋找到。」一名研究人員說道。

除了給生命起源提供線索，這項研究還有當代的實際應用價值。研究人員們指出，許多具有生物活性的分子，或是合成材料，都需要進行類似的化學反應。在通常的合成條件下，我們需要事先準備許多昂貴的材料，造成浪費。而這類全新的反應有望更好地為合成生物學服務，帶來實際的應用價值。

未來，科學家們計劃進一步探索更多類似的反應，試圖還原出能夠天然合成的多肽鏈，並闡明它們的功能。或許，40億年前生命起源的奧秘，已經存在於他們的實驗室中了！(生物谷Bioon.com）

 

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