磷脂是生命各个领域细胞膜的主要成分,但
磷脂如何以及何时出现在早期地球上仍然未知。紧迫的是,大多数复杂
磷脂的益生元合成依赖于早期地球上尚未显示可用的底物。在这里,我们描述了多种复杂
磷脂及其构建模块的潜在益生元合成。首先,我们证明了早期地球上
胆碱可能是通过
乙醇胺的逐步N-甲基化产生的。其次,采用系统
化学方法,我们证明了内在活化的
甘油-2,3-环
磷酸酯与益生元
氨基醇的组合进行开环,产生复杂的
磷脂头基。重要的是,该途径选择形成带有 2-
氨基醇的
磷脂头基,并能够积累其天然区域异构体。最后,我们证明环状
溶血磷脂酸的干态开环会产生一系列自组装溶血
磷脂。我们的研究结果为现代
磷脂的关键中间体提供了新的益生元途径,并阐明了细胞膜的潜在起源和进化。