A prebiotic Krebs cycle analog generates amino acids with H2 and NH3 over nickel
作者:Harpreet Kaur、Sophia A. Rauscher、Emilie Werner、Youngdong Song、Jing Yi、Wahnyalo Kazöne、William F. Martin、Harun Tüysüz、Joseph Moran
DOI:10.1016/j.chempr.2024.02.001
日期:2024.2
nonenzymatic reductive amination of six biological ketoacids and glyoxylate to give the corresponding amino acids in good yields using ammonium concentrations ranging from 6 to 150 mM. Catalytic amounts of nickel or ground meteorites enable these reactions at 22°C and pH 8. The same conditions promote an H-dependent ketoacid-forming reductive aldol chemistry that co-occurs with reductive amination, producing
大约 40 亿年来,氢 (H) 一直为微生物的新陈代谢提供动力。最近的发现还发现,它还为最古老的生物碳固定途径的地球化学类似物提供了燃料,这揭示了新陈代谢的起源。然而,目前尚不清楚H是否可以维持更复杂的非酶反应网络。在这里,我们表明,使用 6 至 150 mM 的铵浓度,H 驱动六种生物酮酸和乙醛酸的非酶还原胺化,以良好的产率产生相应的氨基酸。催化量的镍或磨碎的陨石在 22°C 和 pH 8 下能够实现这些反应。相同的条件促进 H 依赖性酮酸形成还原羟醛化学,该化学与还原胺化同时发生,产生类似于氨基酸合成的连续反应网络古代微生物的代谢核心。这些结果支持了这样的假设:最早的生化网络可能在没有酶或 RNA 的情况下出现。