PofoliaPofolia ile paylaşıldı

FEBS Journal· 2026Q1

Metabolik Fosforilasyonun Hidrotermal Kökeni

Hydrothermal origin of metabolic phosphorylation

Manon Laura Schlikker, Nadja K. Hoffmann, Sabine Metzger, Jorge Moral-Pombo ve diğerleri

Kısa özet

Yılanlaşan hidrotermal sistemlerdeki doğal paladyum katalizörleri, fosfitin fosfata oksidasyonunu ve ADP ve asetil fosfatın oluşumu dahil olmak üzere çeşitli organik moleküllerin sonraki fosforilasyonunu kolaylaştırır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Yılanlaşan hidrotermal sistemlerdeki doğal paladyum, fosfitin fosfata oksidasyonunu katalize eder.
  • Reaktif bir ara ürün (muhtemelen metafosfat) üretilir ve bu, gliserol ve riboz gibi organik molekülleri fosforile eder.
  • Bu koşullar altında fosfoanhidrit bağları (ADP, polifosfatlarda) ve asil fosfat bağları (asetil fosfatta) oluşur.
  • Reaksiyonlar 25–100 °C'de gerçekleşir ve kükürt gerektirmez, bu da doğal bir prebiyotik fosforilasyon yolu olduğunu düşündürür.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Phosphate is central to modern bioenergetics and to all theories for the origin of life. How phosphate entered metabolism is unknown, though microbial physiology and geochemical environments can provide important clues. Some bacteria obtain electrons and energy from phosphite (HPO 3 2– ), a reduced form of phosphate (HPO 4 2– ), that naturally occurs in serpentinizing (H 2 -producing) hydrothermal systems. Here we show that the insoluble, solid-state catalyst native palladium, which is naturally deposited in serpentinizing hydrothermal systems, catalyzes the oxidation of phosphite to phosphate and H 2 in water at 25–100 °C in a highly exergonic reaction. Palladium awaruite (Pd x Ni 3 Fe), a common form of Pd 0 in serpentinizing vents, also catalyzes phosphite-dependent phosphorylation. Phosphite oxidation over Pd 0 generates a reactive but so far unidentified chemical intermediate, possibly metaphosphate, [PO 3 ] − , that readily phosphorylates hydroxyl moieties in glycerol, ribose, glucose, serine and cytidine at 25–100 °C in 2–72 h. The same conditions also generate (i) phosphoanhydride bonds in pyrophosphate, polyphosphates and ADP, (ii) the phosphoramidate bond in phosphocreatine, (iii) and the acyl phosphate bond in acetyl phosphate, which is obtained overnight at 25 °C with 8% yield. The reactions proceed without sulfur, excluding thioester or metal sulfide intermediates. Phosphite-dependent phosphorylations under serpentinizing hydrothermal vent conditions are facile. They identify a natural, geochemical source of prebiotic phosphorylation and a novel source of metabolic energy at origins. The central role of phosphate in bioenergetics, metabolism, and nucleic acids could reflect metal-catalyzed, redox chemistry of phosphorus in the environment where metabolism (and life) arose.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. FEBS Journal, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Astronomi ve Astrofizik

Astronomy and AstrophysicsPhysics and Astronomy