前生物化学：水中でのチオエステルを介したRNAアミノアシル化とペプチジルRNA合成
Nature 644, 8078 doi: 10.1038/s41586-025-09388-y
リボソームペプチド合成を協調的に進行させるために、転移RNA（tRNA）は、活性化されたアミノ酸によって2′,3′-ジオール部でアミノアシル化されなければならない。従って、水中でのRNAの選択的アミノアシル化は、タンパク質生合成の起源を説明するには解明しなければならない基本的な主要課題である。これまで、水中で、広範なタンパク質構成アミノ酸を用いて効果的かつ選択的にRNA-2′,3′-ジオールをアミノアシル化する化学的方法はなかった。今回我々は、（生物学的）アミノアシルチオール（1）が、アミン求核剤よりもRNAジオールと選択的に反応し、外来性（コードされていない）ペプチド結合形成よりもアミノアシル化を促進することを実証する。Ala、Arg、Asp、Glu、Gln、Gly、His、Leu、Lys、Met、Phe、Pro、Ser、Valなど、側鎖の適用範囲が広いことが実証され、Argアミノアシル化は、前例のない側鎖求核触媒反応によって促進された。二重鎖形成は、RNAの化学選択的2′,3′-アミノアシル化を誘導した。我々は、生物学的アミノアシルアデニル酸と同様に、前生物的ニトリル、N-カルボキシ無水物、アミノ酸無水物の全てが、水中でチオール（補酵素Aと補酵素Mを含む）と反応してアミノアシルチオール（1）を選択的に生成することを実証する。さらに我々は、チオエステル活性化からチオ酸活性化への切り替えによってジオール/アミン選択性が逆転し、優れた収率でペプチド合成が促進されることを実証する。中性pHの水中で、二段階かつワンポットで化学的に制御されたペプチジルRNAの形成が観察された。今回の結果は、タンパク性合成酵素の進化前、RNAアミノアシル化においてチオール補因子が重要な役割を果たしたことを示している。
