于默奥大学的一组研究人员发现,人类细胞中的一种酶可能是从一种古老的单细胞生物进化而来的。这种酶的独特特性意味着它可以用作设计新酶的基石,例如加工木材原料。这些发现发表在《科学进展》中。

人类细胞中的酶可能是从原始生物进化而来的

地球上的生命分为三类生物:细菌、古细菌和真核生物,而人类属于最后一类,即真核生物。一种理论是我们是从古细菌进化而来的,而古细菌又可能是从细菌进化而来的。

现在,于默奥大学化学系的一组研究人员在人类细胞核中发现的一种酶中发现了古细菌(odinarchaeota)的明显痕迹。这种人类酶被称为AK6,具有多种功能,例如能量代谢、基因组稳定和程序性细胞死亡。

“这一发现为理解人类细胞如何从更原始的前辈进化而来增加了一小部分谜题。鉴于诺贝尔生理学或医学奖颁给了我们人类体内含有大量尼安德特人DNA的伟大发现,这个时机很有趣。我们的遗传物质,”化学系教授MagnusWolf-Watz说。

odinarchaeota的独特特征

与人类酶AK6相比,原始前身odinarchaeota具有独特而有价值的特征。虽然AK6在催化化学反应时只能识别和使用一种特定分子,但来自odinarchaeota的酶可以使用多种分子。

“在这项研究中,我们发现了这种广谱的分子机制,”化学系教授ElisabetSauer-Eriksson说。

“诀窍是来自odinarchaeota的酶使用氨基酸谷氨酰胺,它具有独特的化学性质,可在酶中充分发挥其潜力。不同分子的一般和广泛识别发生在酶中的短环序列和这个循环可以用作设计新酶的乐高积木。”

酶设计领域旨在开发可用于例如绿色化学的酶。这方面的一个例子是木材原材料的加工,这是于默奥大学的一个强大研究领域。