科技日報記者 張佳欣
為什么地球上的生命選擇了α-氨基酸作為蛋白質的基本構件？以色列希伯來大學最新研究發現，在早期地球的化學環境中，α-氨基酸類肽分子能夠形成更穩定的自組裝結構，從而在化學進化中占據優勢。相關論文發表于最新一期《美國國家科學院院刊》。
地球上所有生命的蛋白質都由20種氨基酸組成。這一“通用密碼”長期以來令科學界困惑：為什么是這20種，而不是自然界同樣存在的其他氨基酸？尤其是，為什么生命選擇了α-氨基酸，而非同樣豐富的β或γ-氨基酸？
為探尋答案，研究團隊利用多種羥基酸和氨基酸合成了酯肽，并觀察它們在溶液中的自組裝能力。
結果令人驚訝。由α-氨基酸構成的酯肽能自發形成穩定的液滴狀結構，這些結構可持續存在數周，甚至在冷凍與解凍后依然保持。而由β-氨基酸構成的酯肽，即使能形成組裝結構，也會在溶液中更快分離，其物理穩定性顯著降低。研究團隊認為，這一差異可能是生命在進化過程中“選擇”α骨架的決定性因素。
研究團隊表示，自組裝是生命最基本的前提之一。α骨架原始肽分子優越的成隔與穩定能力，可能賦予其關鍵的進化優勢，并最終成為現代蛋白質的結構基礎。
這是首次直接比較α與β原始肽骨架的組裝特性。研究不僅提出了一種基于“組裝驅動”的生命早期選擇模型，也為生命起源研究增添了新的維度，提示化學向生物學過渡的過程。
