2020年3月17日 / 最終更新日時 : 2020年5月11日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 ６．短鎖ペプチド鎖の構造 原始地球を一変させ、奇跡的に生命を誕生させる原動力となったと考えられる短鎖ペプチドが「動」であるという根拠を、その分子構造から説明したい。 最初に、短鎖ペプチドの結合様式であるペプチド結合について少し述べておく。ペプチド結合は、アミノ酸のカルボキシル基と次のアミノ基が脱水縮合して生じたアミド共有結合という部分的に二重結合性を帯び、平面構造という独特の結合様式である。この平面構造は比較的堅い構造をも... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月17日 / 最終更新日時 : 2020年5月11日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 ７．短鎖ペプチド鎖の結合能 短鎖ペプチドの重要な機能の一つは、他の短鎖ペプチドや多くの有機物質と特殊な結合する能力をもつであろうということである。この結合能力こそが、私が短鎖ペプチドが生命を誕生させた原動力の根拠になっているのである。そこで、この短鎖ペプチドの結合能について、しばらく述べることにする。 短鎖ペプチドに備わる「特殊な結合能」 どのような物質でも単独で存在することはなく、絶えず周りの物質と結合して相互に影響し合... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月17日 / 最終更新日時 : 2020年4月6日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 ８．非共有結合 原子・分子間の結合には大別して強い結合と弱い結合の二種類がある。物質間の結合で最も強いものは共有結合で、タンパク質の場合、ペプチド結合のみが共有結合であり、その直鎖構造は安定しており、それを分解するには外部から相対的に高いエネルギーを与えなければならない。ペプチドやタンパク質では共有結合は二次構造や立体構造の主鎖骨格の形成に関係している。 一方、弱い結合は非共有結合で、少し引っ張るとすぐ離れてしま... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月7日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 12．短鎖ペプチドである必然性 短鎖ペプチド複合体が高い結合特異性をもつということは、その複合体が原則的に一つの物質のみと結合することを意味する。そうでなければ、高度の機能を維持することができないからである。それは、短鎖ペプチドとその複合体がすべての物質の種類や数だけ存在しなければならないことを意味する。地球上には膨大な種類の物質が存在するが、その物質に対応するために、それ以上の種類や数の短鎖ペプチドやその複合体を産出しなけれ... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年5月11日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 17．郷通子のモジュール説 ”生命の起源”とモジュール説 私の「タンパク質ワールド」仮説―「ペプチドの段階的合成説」に基づいて短鎖ペプチドが天然タンパク質の原型であるという発想のきっかけになったのは、郷通子のヘモグロビン分子構築に関するモジュール説であった。私が帯広畜産大学の助手だった頃、同校で取り組んでいた大豆の根粒の研究で、根粒を指でつぶすと出てくる赤い汁がヘモグロビンであることを初めて知り、植物にもヘモ... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月9日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 19．タンパク質の折り畳み機構 Anfinsenドグマには、「天然タンパク質の一次構造は高次構造形成をかなりの程度まで自律的に規定する情報をもっている」とある。このドグマに従えば、天然タンパク質であるかどうかは、可逆的に折り畳みがおきるかどうかを確認すればよいことになる。私がこの折り畳みの存在をはじめて知ったのは、Anfinsenらがノーベル化学賞を受賞した少し前頃であった。この不思議な現象について私なりに述べてみたい。 本題に... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月9日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 22．二次構造の構築原理 折り畳みの観点から見たタンパク質の構造 ここからは、タンパク質の構造を折り畳みの観点から述べることにする。タンパク質構造の一般的な性質として、構造の表面は相対的に親水性アミノ酸が多く、水分子との接触環境になっており、内部は疎水性アミノ酸が多く、構造の安定化に寄与する疎水的環境になっているといわれている。ただし、主鎖そのものは親水性アミノ酸であっても、ペプチド単位では水素結合の供与基であるNHが、... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月9日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 27．特定物質との接触で固有の構造をとるループ構造 無秩序構造（ループ構造） 酵素タンパクの中には、基質がないときには変性状態の無秩序構造（disordered structure）で存在し、基質分子に接触すると折り畳みがおこり、固有の立体構造になるものが時々見出される。このような酵素が現在でも存在していることは、原始前生物環境では短鎖ペプチド複合体の中に、物質がないときは短鎖ペプチドから解離した状態で存在し、特定の物質と接触するとただちに固有の... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月18日 / 最終更新日時 : 2020年4月11日 Hiroshi Masuda 第1部 原始無生物環境における化学進化 36．鋳型的多短鎖ペプチド複合体系の創生 触媒性短鎖ペプチド複合体の存在 原始前生物環境で、鋳型的多短鎖ペプチド複合体系を創生するための最初の課題は、短鎖ペプチド構成体のアミノ酸配列にあるアミノ酸残基を認識する物質の存在を確認することである。その認識した物質の結合部位に同じ側鎖をもつアミノ酸単体が並べば、原理的には鋳型的多短鎖ペプチド複合体系が成立することになる。そのため、最初に考えるべきことは、短鎖ペプチド構成体と結合して、そのア... 続きを読むにほんブログ村
2020年3月23日 / 最終更新日時 : 2020年5月11日 Hiroshi Masuda 第2部 生命の誕生へ １．これまでの総括とこれからの展望 第１部では、原始前生物環境でのタンパク性物質の出現と、それに伴う分子進化によって生命物質を含む有機物質の創生について述べた。この第２部は、それらの物質を基盤とした生命の誕生と生物進化について述べることにする。 生物進化を研究する方法 その前に、生物進化を研究する方法を考えてみたい。現在は化石や生物種間の遺伝子解析などを最大限駆使し、科学的な帰納的推理を展開した生物進化の方法論が成立している。しかし... 続きを読むにほんブログ村
