抄訳
古代タンパク質の進化史を紐解く上で、系統解析は主要な手法の一つである。しかし、LUCA（最終共通祖先）は、すでに複雑なタンパク質や代謝系を備えていたと考えられており、系統解析によって到達可能な推論の地平に位置するため、LUCA以前の酵素がどのように進化したのかは明らかではない。本研究では、相互依存する代謝物、補因子、酵素から構成される代謝ネットワークを用いて、酵素と代謝の共進化が取り得た経路をモデル化した。ネットワーク拡張法に「酵素フォールドの有無」を新たな制約として導入することで、酵素フォールドが出現した相対的な順序と、それによって新たに可能となった代謝反応を段階的に再構築した。これにより、現生生物に保存されている代謝ネットワークの構造から酵素フォールドの進化史を読み解く新たな枠組みを提示する。これは、多様な知見を統合し、タンパク質進化の統一的かつ自己整合的な歴史を構築するための重要な一歩となる。