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進化:再現されたタンパク質をもとに太古の細菌の古環境を推測

Nature 425, 6955 doi: 10.1038/nature01977

太古の祖先生物が産生したタンパク質のアミノ酸配列を復元し、実験室でこれらのタンパク質を作製し特性を調べることで、その祖先生物を取り巻いていた物理的環境の性質について推測できる。我々は今回、細菌の進化の系統樹で根元部分の節点にあたると思われる伸長因子Tuファミリー(EF-Tu)のアミノ酸配列候補を復元して作製し、それらの活性が温度でどう変化するかを調べた。太古のEF-Tuタンパク質の至適温度は55〜65℃とわかった。この値は祖先生物のタンパク質復元の不確定性を考慮しても揺るがないものとみられる。このことから、これらの遺伝子を持った太古の細菌は好熱菌であって、超好熱菌でも中温菌でもなかったことが示唆される。今回得られた結論は、現在の細菌に由来するタンパク質をもとに描いた系統樹の枝の長さや、派生した細菌系統における好熱菌の分布状況、太古のリボソームRNAのG+C推定含量、分子時計を考慮した想定と地質学的記録の併用といったものの解析から引き出された推測と比較対照が可能である。今回の研究は、実験古生化学の手法と細菌どうしの系統的な長期にわたる類縁関係の推測を使って太古の生命の姿を探れることを例証したものだ。

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