• ベストアンサー

進化の中である特定のたんぱく質はどのように出来たのでしょうか?

たんぱく質はいくつものアミノ酸がつながって特定の働きをしていますが、進化の中でどのように発達してきたのでしょうか?  例えば酵素などは、アミノ酸の配列が一つ違うだけで、機能しなくなってしまうほど複雑です。ある本で読んだのですが、あるたんぱく質が偶然に出来る確立はものすごく低いのですが、そこに自然淘汰の考えを入れると、徐々に代を重ねることによって、生命に有利なアミノ酸の配列が次の代受け継がれ徐々に今あるたんぱく質になっていったとあるのですが、それでは、酵素の説明がつきません。なぜなら酵素がアミノ酸1つ違うだけで機能しないなら、最初から今ある酵素が作り出されてないと有利になりえないです。回答の際に、参考になった本やサイトを教えていただけると幸いです。 

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • cilantro
  • ベストアンサー率65% (15/23)
回答No.3

「アミノ酸の配列が一つ違うだけで、機能しなくなってしまう」に若干誤解があるように感じます。 たとえば300のアミノ酸からなる酵素があるとした場合、300箇所全てが同様に機能にとって重要であるわけではありません。他のアミノ酸に変わっても機能に変化がないものや、若干活性が上下するもの、作用できる化合物の種類(基質特異性)が少し変わるもの、触媒する反応が変わるもの、さまざまです。もちろん、機能に必須なアミノ酸はそれ1つが別のものに変わるだけで機能を失います。 なんらかの原型になるタンパク質が、徐々に配列を変えて活性の強弱や、基質特異性、反応の種類、様々な面で多様化し、有利なものが残ってきたって感じじゃないでしょうか? 最初に機能を持つタンパク質が出来た時、それはどんなものだったのか興味がありますね。

milkyway3
質問者

お礼

とてもわかりやすい回答どうもありがとうございます。なるほど、酵素はすべてのアミノ酸の配列が完璧でなくても、働けるのですね。 酵素がどのように進化してきたのか疑問でしたが、腑に落ちました。 

その他の回答 (2)

noname#194289
noname#194289
回答No.2

普通考えている進化では必ず原型が存在します。逆に言うと原型がなければ進化も存在しません。原型を考えないで進化を考えると土台がない建造物が空中に浮いているのを不思議がるのと同じになると思います。参考書としては大野乾氏のものが良いと思います。

milkyway3
質問者

お礼

そうですね、私は建造物が空中に浮いているのを不思議がっているのでしょうね。もっと勉強したいと思います。大野乾氏ですか。 早速、本を購入します。ご回答どうもありがとうございました。

  • suiran2
  • ベストアンサー率55% (1516/2748)
回答No.1

現在の酵素はタンパク質ですが,生命が発生した時点ではRNAが酵素機能を持っていたと考えられています。(現在でもその機能はありますが…) 現在の酵素はRNAを分子構造面で擬態しているのだという考え方を分子擬態と言います。つまり生命はRNAから始まったという考え方です。この考え方をRNAワールドと言います。Key words「分子擬態」「RNAワールド」で検索してみてください。

milkyway3
質問者

お礼

回答どうもありがとうございます。RNA ワールド!? 知りませんでした。 進化は奥が深いのですね。 キーワードを参考にもう少し勉強してみます。

関連するQ&A

  • タンパク質とアミノ酸

    タンパク質は、アミノ酸が鎖状につながった高分子化合物であり、一般的に熱によって働きが失われますが、このときなぜアミノ酸の配列に変化は生じないのでしょうか?? タンパク質の立体構造はアミノ酸の配列順序によって決まると学びました!熱変性したらタンパク質の立体構造が変化して、アミノ酸の配列も変化するのではないんですか?

  • アミノ酸はタンパク質を分解する?

    理科の授業(中2)で、タンパク質は消化酵素の働きのよってアミノ酸に分解されると習いました。その逆で、アミノ酸がタンパク質を分解することってありますよね?それはどういう原理でなるのでしょう?

  • グリシンが進化の過程で変化することが少ない理由

    塩基配列から翻訳されたたんぱく質のアミノ酸配列中、グリシンは進化の過程で変化することが少なく、非常に保存されたアミノ酸である理由は何ですか?

  • タンパク分解酵素は分解されないのですか?

    使用しているコンタクトレンズ洗浄液のラベルに 「主成分/タンパク分解酵素、陰イオン界面活性剤」 という表記があるのですが、これが疑問に思えてなりません。 「タンパク分解酵素」の働きはタンパク質の分解です。 「タンパク分解酵素」そのものも、酵素ですからやはり 「タンパク質」から出来ているはずです。 ということは、洗浄液ボトル内のタンパク分解酵素は 同じくボトル内にいるタンパク分解酵素を どんどん分解していってしまうのではないでしょうか? こうしている間にもバラバラのアミノ酸になって、 洗浄液としての働きを失ってしまうのでは?

  • ナットウキナーゼの蛋白質分解機構

     蛋白質分解酵素には様々なものがあり、その内の1つとして納豆に含まれている蛋白質分解酵素であるナットウキナーゼがあります。  蛋白質分解酵素は、ペプチド鎖のアミノ酸配列の途中の所を切断して短鎖のポリペプチドに分解するエンドペプチダーゼと、ペプチド鎖のアミノ酸配列の末端からアミノ酸を1~2個ずつ切り離して行くエキソペプチダーゼという2つの種類のどちらかに分類する事が出来ます。  更に、エキソペプチダーゼはペプチド鎖を、カルボキシル基がある方の末端からアミノ酸を切り離して行くカルボキシペプチダーゼと、アミノ基がある方の末端からアミノ酸を切り離して行くアミノペプチダーゼのどちらかに分類する事が出来ます。  ではナットウキナーゼはエンドペプチダーゼなのでしょうか、それともエキソペプチダーゼなのでしょうか?  また、もしもエキソペプチダーゼであった場合には、カルボキシペプチダーゼとアミノペプチダーゼのどちらなのでしょうか?

  • たんぱく質の構造について

    アミノ酸の配列順序による構造以外の構造を教えてください。 そのこの構造が失われるとたんぱく質の機能が失われて変性が起こるようです。

  • タンパク質の機能

     タンパク質のアミノ酸配列とそれをコードしている塩基配列が分かれば、そのタンパクの性質はどこまで明らかにすることができるのでしょうか?  やはりタンパクの折りたたみのようすによって性質は変わるでしょうし、タンパクの基質特異性などが1次構造だけで分かるほど甘くはないように思います。やはりシャペロンとかプロテアーゼを調べる必要があるんですか?X線とか超高磁場のNMRを用いたりする必要なように感じます。  タンパクの機能研究をしている人はどのように研究を進めるのか教えてください。

  • 有機化学的に目的のタンパク質を作る

    現在農学部2年生で有機化学を習っています。化学のジャンルで質問しようと思ったのですが、こちらがより適しているかと思い質問させてもらいました。 質問は  「目的にあわせてタンパク質を人工的に作り出すことは理論的に可能か?」です。 有機化学の手法で迫ると課題はクリアできないのかと考えました。例えばALA-MET-GLYからなるトリペプチドはPC上でシミュレートすると電子分布やそれらの反応性、コンフォメーションまでわかるのですから、ポリペプチドでも同じ予測はできないのでしょうか。つまりアミノ酸配列をコンピュータ上に入力していくと自動的に計算してコンフォメーション等全ての情報がシミュレートされる、ということです。 (比較的)簡単な条件として例えば「無極性なペプチドを作る」を設定するとすれば、それをコンピュータで計算させて求められないでしょうか?もし出来るのであれば「RNAポリメラーゼと同等の機能を有するものを作れ」等という超難題もできるはずですよね?かかる時間は考えていませんが。 (目的の機能を有するタンパク質を出来るまでコンピューターにシミュレートさせていく過程を想像するとなぜか進化と同じような淘汰作業が行われているのだなと感じたりしました。w)

  • 人は酵素を、消化吸収できますか?

    酵素を主体とした健康補助食品がありますが、 この食品を食べると、酵素自体が小腸や消化機関で吸収されるのですか? 酵素は、たんぱく質の一種でアミノ酸配列をしていますよね。 吸収されるとしても、アミノ酸のみだと思うのですが、どうなんでしょうか? もし、アミノ酸になってしまうなら、酵素を食べるより、アミノ酸を食べる方が、無駄が無いように思うのですが・・・

  • 進化論: 何故、システムとして進化できるのでしょうか?

    生物を構成する個々の小さい部品が突然変異と自然淘汰の積み重ねで進化できるのは、わかるような気がしますが、多数の部品が統合されて、全体がシステムとして働いているようなものは、進化論ではどのような説明が可能なのでしょうか? たとえば、「目でモノを見る働き」などが、進化の結果として実現されるためには、眼球のレンズ、レンズを動かす筋肉、網膜、視神経、視覚像を処理するための脳細胞、涙腺、瞼の条件反射などなど、ものすごく多くの部分が全体として調和されて進化して初めて可能だと思います。 しかし、これらのシステムを構成する個々の部品は、それぞれ、別の遺伝子が管理しているでのではないのでしょうか?もし、そうだとすると、レンズができても、レンズの筋肉ができなかったり、たまたま、両方できても、網膜ができなかったり、あるいは、視神経ができなかったりすると思います。 これらの個別部品が、「同時期に一気」に全体が調和するように進化する理由がよくわかりません。また、「同時期に一気」にではなく、「別々の時期に、少ずつ」だとすると、まだ、レンズの筋肉ができていなかったときのレンズは、どうやって体内に固定していたのかとか、そもそも、「見る」という「有益な機能」に至る前の「ただのレンズ」などは、「自然淘汰」の過程で、存続し続ける必然性がないのではないかと思うのです。 ということで、進化論では、個別部品を統合したシステムとしての進化をどのように説明可能なのかを教えてください。