當早期複製子逼近錯誤閾值時,一類新的分子隨之出現,能將 RNA 編碼的資訊與催化功能連結起來: 短鏈、低特異性的胜肽。這些最早具功能活性的蛋白質並非現代具摺疊結構的酵素。它們由有限的前生命氨基酸字母表所構成,僅依靠少數主鏈與側鏈基團形成一個雛形的催化口袋。
是什麼讓它們具備功能活性?
- 結構簡單:早期蛋白質可能由短胜肽或小型蛋白質組成,僅使用有限的氨基酸種類。其催化活性來自少數主鏈與側鏈基團,共同構成一個原始的口袋。
- 被選擇的角色:它們可能的功能是透過催化合成反應來支持複製——例如核苷酸活化、聚合作用或胜肽鍵形成——並回饋至複製循環。
- 催化閉環:在超循環或與轉譯耦合的系統中,某一成員所編碼的產物可以增強其他成員的合成或複製,將 RNA 資訊與蛋白質催化連結起來。
- 過渡型催化劑:低保真度的轉譯與複製限制了胜肽長度與催化的精確度。在更佳的校對與轉譯機制演化出來之前,只有低特異性的原初酵素能被維持。這些蛋白質代表了從 RNA 催化邁向蛋白質催化的過渡——而非現代具摺疊結構酵素的突然出現。
範例:原始口袋
一條帶有少數疏水性與極性側鏈的短胜肽,可以形成一個原始口袋,微弱地催化某個合成步驟,並回饋至複製。這樣的胜肽並非精準的酵素;其活性微不足道且容易出錯,但足以在錯誤閾值下提供選擇優勢。
