Neues Protein in stärkstem Spinnennetzmaterial gefunden

26. Juli 2019

von Bob Yirka , Phys.org

Bericht

Credit: CC0 Public Domain

Ein Team von Forschern, die mit mehreren Institutionen in den USA und Slowenien verbunden sind, hat ein bisher unbekanntes Protein im stärksten bekannten Spinnennetzmaterial gefunden. In ihrer in der Fachzeitschrift Communications Biology veröffentlichten Arbeit beschreibt die Gruppe ihre Untersuchung der Spinnenseide aus Darwins Rinde und der Drüsen, die sie produzieren.

Die Menschen sind seit Tausenden von Jahren von der Spinnenseide beeindruckt – so sehr, dass viel Mühe darauf verwendet wurde, sie von Spinnen zu ernten, um sie zur Herstellung von Kleidung zu verwenden, und sie im Labor zu reproduzieren, um neue starke Materialien zu schaffen. Bei diesem neuen Versuch konzentrierten sich die Forscher auf die Darwin-Rindenspinne, ihre seidenproduzierenden Drüsen und die produzierte Seide.

Darwin-Rindenspinnen sind eine Art von Kugelspinnen, was bedeutet, dass sie ihre Spinnennetze in der Form eines Speichenrads herstellen. Sie bauen die größten bekannten Spinnennetze aller Spinnen, die sie über der Oberfläche von Bächen spinnen. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die Spinne sieben verschiedene Arten von Seide herstellt, die sie in verschiedenen Teilen ihres Netzes verwendet. Eine dieser Seidenarten, Dragline genannt, wird für die Speichen verwendet, die dem Rad seine Festigkeit verleihen. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass es sich dabei um die stärkste Spinnenseide handelt, die es gibt. In dieser neuen Studie nahmen die Forscher die Schleppseide und die Drüse, die sie produziert, genauer unter die Lupe.

Die Forscher fanden zwei bekannte Arten von Spindroinen – Arten von sich wiederholenden Proteinen, genannt MaSp1 und MaSp2, die in vielen Spinnenseiden zu finden sind. In der Schleppleine von Darwins Rindenspinnen fanden sie jedoch ein weiteres Spindroin, das sie MaSp4a nannten. Die Untersuchung dieses Proteins ergab, dass es hohe Mengen der Aminosäure Prolin enthielt, die, wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, allgemein mit Elastizität in Verbindung gebracht wird. Das Protein enthielt auch weniger von einigen der anderen Komponenten, die in MaSp1 und MaSp2 gefunden wurden, was es ziemlich einzigartig machte.

Die Forscher fanden auch heraus, dass die Drüse, die die Seide produziert – die Ampulle – länger ist als bei anderen Spinnen, was vielleicht einen weiteren Hinweis auf die Stärke der produzierten Seide gibt.

Weitere Informationen: Jessica E. Garb et al. The transcriptome of Darwin’s bark spider silk glands predicts proteins contributing to dragline silk toughness, Communications Biology (2019). DOI: 10.1038/s42003-019-0496-1

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