trójfosforan adenozyny (ATP)
Wikipedii
ATP jest powszechnie konserwowany jako główna waluta energetyczna w komórkach, napędzając metabolizm poprzez reakcje fosforylacji i kondensacji. Ta głęboka konserwacja wskazuje, że ATP powstał na wczesnym etapie ewolucji biochemicznej.
Jednak synteza puryn wymaga 6 etapów fosforylacji związanych z hydrolizą ATP. Ta autokataliza ATP syntezy ATP wymaga prebiotycznego równoważnika ATP, który może prowadzić do metabolizmu białek przed syntezą puryn. Przyczyna tej wczesnej substytucji czynnika fosforylacji, w szczególności ATP zamiast trifosforanu nukleozydu, pozostaje tajemnicą.
Tutaj pokazujemy, że głęboka konserwacja ATP może odzwierciedlać jego chemię prebiotyczną w odniesieniu do innego powszechnie konserwowanego mediatora, fosforanu acetylu (AcP), który łączy metabolizm tioestru-fosforanu poprzez wiązanie acetylo-CoA z fosforylacją ADP na poziomie substratu.
Potwierdzamy wcześniejsze wyniki pokazujące, że AcP może fosforylować ADP do ATP z około 20% wydajnością w wodzie w obecności jonów Fe3+. Następnie pokazujemy, że Fe3+ i AcP są zaskakująco faworytami. Szeroka gama wcześniej spokrewnionych jonów i metali nie była w stanie katalizować fosforylacji ADP.
Z panelu prebiotycznych środków fosforylujących tylko AcP iw mniejszym stopniu fosforan karbamoilu wykazywały jakikolwiek znaczący potencjał fosforylacji. Co najważniejsze, AcP nie fosforylował żadnego innego difosforanu nukleozydu. Wykorzystujemy te dane, kinetykę reakcji i symulacje dynamiki molekularnej, aby wywnioskować możliwy mechanizm.
Nasze odkrycia mogą wskazywać, że powodem globalnej ochrony ATP przez całe życie jest to, że jego tworzenie jest chemicznie faworyzowane w roztworze wodnym w łagodnych warunkach prebiotycznych.
pełny arkuszplus
Astrobiologia
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
