古細菌におけるリン脂質合成の系統発生調査

Archaeaには、通常、エーテル結合がイソプレノイド側鎖に結合したグリセロール-1-リン酸を含むリン脂質に基づいて、特異な細胞膜があります。これらのリン脂質は細菌や真核生物のリン脂質と強く異なるため、古細膜の起源（およびすべての細胞膜の）は謎めいたものであり、正確な進化研究を求めていました。この論文では、古細菌のイソプレノイド前駆体の合成のための修飾されたメバロノート経路を明らかにし、このドメインがバクテリアおよび核角におけるこの活性に不可欠なアシルキャリアタンパク質の不可欠な脂肪酸の合成の非定型経路を使用することを示唆したいくつかの最近の系統発生系研究をレビューしました。さらに、前駆体からのイソプレノイド鎖合成の原因となる可能性のある酵素の新しいまたは更新された系統解析と、グリセロールリン酸、イソプレノイド、および極ヘッドグループからのリン脂質合成を示します。これらの結果は、これらの酵素のほとんどが、最後の古細菌の祖先、そして多くの場合、すべての生きている生物の最後の共通の祖先にさえまでさかのぼることができることを支持しています。

Archaea have idiosyncratic cell membranes usually based on phospholipids containing glycerol-1-phosphate linked by ether bonds to isoprenoid lateral chains. Since these phospholipids strongly differ from those of bacteria and eukaryotes, the origin of the archaeal membranes (and by extension, of all cellular membranes) was enigmatic and called for accurate evolutionary studies. In this paper we review some recent phylogenomic studies that have revealed a modified mevalonate pathway for the synthesis of isoprenoid precursors in archaea and suggested that this domain uses an atypical pathway of synthesis of fatty acids devoid of any acyl carrier protein, which is essential for this activity in bacteria and eukaryotes. In addition, we show new or updated phylogenetic analyses of enzymes likely responsible for the isoprenoid chain synthesis from their precursors and the phospholipid synthesis from glycerol phosphate, isoprenoids, and polar head groups. These results support that most of these enzymes can be traced back to the last archaeal common ancestor and, in many cases, even to the last common ancestor of all living organisms.