タンパク質は本質的にモジュール化されているため、独立して折りたたんで機能できる離散ドメインで構成されています。このモジュール性により、タンパク質の進化に大きな柔軟性が得られます。タンパク質から新しいドメインを追加または除去することができ、タンパク質の全体的な構造や機能を破壊することなく、ドメインの順序を変更できます。
このモジュール性は、遺伝子複製のプロセスも促進します。遺伝子が複製されると、それがコードするタンパク質の機能を変える変異を獲得できます。これは、新しい機能を備えた新しいタンパク質の進化につながる可能性があります。
タンパク質のモジュラー構造は、新種の進化に重要な役割を果たしてきました。それは新しい環境へのタンパク質の迅速な適応を可能にし、新しい生物学的機能の進化を可能にしました。
タンパク質のモジュール構造が進化を前進させる方法のいくつかの具体的な例を以下に示します。
* 新しい酵素の進化： 酵素は、化学反応を触媒するタンパク質です。酵素のモジュラー構造は、新しい特異性を持つ新しい酵素の進化を可能にします。たとえば、新しい酵素を進化させて、既存の酵素では不可能な反応を触媒する可能性があります。
* 新しいシグナル伝達経路の進化： シグナル伝達経路は、セルのある部分から別の部分に信号を送信するタンパク質のネットワークです。タンパク質のモジュラー構造により、新しい機能を備えた新しいシグナル伝達経路の進化が可能になります。たとえば、既存のシグナル伝達経路によって現在規制されていないプロセスを調節するために、新しいシグナル伝達経路を進化させることができます。
* 新しい生物の進化： タンパク質のモジュール構造は、新しい生物の進化に重要な役割を果たしてきました。それは新しい環境へのタンパク質の迅速な適応を可能にし、新しい生物学的機能の進化を可能にしました。たとえば、消化酵素ラクターゼの進化により、人間は牛乳を消化することができました。これは、人間の種の進化の重要な要因でした。
タンパク質のモジュラー構造は、進化の強力な力です。これにより、新しい環境へのタンパク質の迅速な適応が可能になり、新しい生物学的機能の進化が可能になりました。
