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東北大、RNAの材料分子が非生物反応で選択的に生成することを研究

発表日:2022年07月19日

RNAの材料分子が非生物反応で選択的に生成

−ホウ酸が化学進化を促進か?−

【発表のポイント】

● RNAの材料となるリボース5'-リン酸(注1)が、ホウ酸の働きによって、リボース(注2)とリン酸から非生物反応(注3)で選択的に生成することを初めて明らかにしました。

● リボースの異性体に比べてリボースのリン酸化が優先的に起こることが明らかになり、ホウ酸(注4)が豊富な環境ではRNAの材料として、リボースが選択され得ることが明らかになりました。

● 生命誕生前のヌクレオチド(注5)生成が、これまでの研究とは異なり、現在の生体反応と似た経路で行われていた可能性を示しています。

【概要】

最初期の生命では、RNA(図1)が生命の根幹をなす働きをしていたとするRNAワールド仮説が支持を得ています。しかし、生命のいなかった太古の地球でRNAがどのように組みたったのかは大きな謎となっています。

東北大学大学院理学研究科の博士課程学生・平川祐太、古川善博准教授、掛川武教授の研究グループは、ホウ酸の存在によってリボースとリン酸の結合が5'-水酸基に選択的に起こり、ヌクレオチドの材料であるリボース5'-リン酸が選択的に生成することを明らかにしました。また、ホウ酸が存在する場合にはリボースの異性体である複数の糖の中で、リボースのリン酸化が最も卓越することを明らかにしました。

この結果は、RNAの材料であるヌクレオチドの生成が、これまでの研究とは異なり、現在の生体反応と似た経路で起こっていたことを示すと共に、生命誕生前の地球でRNAの材料としてリボースが選択され得る環境を示唆するものとなります。本研究成果は、2022年7月19日発行の総合学術誌『Scientific Reports』で公開されます。

※図1は添付の関連資料を参照

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

図1

https://release.nikkei.co.jp/attach/636628/01_202207191132.jpg

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/636628/02_202207191132.pdf

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