磷酸化热液喷口代谢起源中的中间阶段
种群与进化
2026-05-08 v3
摘要
生命的起源需要代谢的出现，后者是由酶促反应网络构成的，这些反应合成氨基酸、核苷酸和辅因子。在代谢起源的早期阶段，没有酶，如何开始尚不清楚。针对早期代谢演化的实证研究寡望。我们利用蛋白质结构为代谢酶辨识中间状态。在普遍共生祖先的酶促代谢中，我们显示，其完成度不完整，最终的装配独立于 leading to Bacteria 和 Archaea 的分支中完成。天然过渡金属——Fe0、Co0、Ni0、Pd0——作为酶和辅因子的催化前驱在代谢起源中发挥作用，而磷酸酸为能源来源，其通过天然金属催化剂在水中将 AMP 磷酸化为 ADP 和丙氨酸磷酸化为磷丙氨酸。磷酸酸和天然金属在蒸发喷口系统中存在，标识了能源供应、催化位于代谢起源中的位置。辅因子解放了初生代谢，使其脱离天然金属催化剂，实现自催化状态。
引用
@article{arxiv.2510.08410,
title = {Intermediate stages in the origin of metabolism at a phosphorylating hydrothermal vent},
author = {Natalia Mrnjavac and Nadja K. Hoffmann and Manon L. Schlikker and Maximilian Burmeister and Loraine Schwander and Carolina Garcia Garcia and Max Brabender and Mike Steel and Daniel H. Huson and Sabine Metzger and Quentin Dherbassy and Bernhard Schink and Mirko Basen and Joseph Moran and Harun Tueysuez and Martina Preiner and William F. Martin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08410},
year = {2026}
}
备注
70 pages, 14 figures