Uusi proteiini löytyi vahvimmasta hämähäkinseittimateriaalista

heinäkuu 26, 2019

by Bob Yirka , Phys.org

raportti

Credit: CC0 Public Domain

Tutkijaryhmä, joka on sidoksissa useisiin instituutioihin Yhdysvalloissa ja Sloveniassa, on löytänyt ennestään tuntemattoman valkuaisaineen vahvimmasta tunnetusta hämähäkinseittiverkon materiaalista. Communications Biology -lehdessä julkaistussa artikkelissaan ryhmä kuvailee tutkimustaan Darwin’s bark -hämähäkin silkistä ja sitä tuottavista rauhasista.

Ihmisiin on tehnyt vaikutuksen hämähäkkien tekemä silkki jo tuhansien vuosien ajan – niin paljon, että sen keräämiseen hämähäkeistä vaatteiden valmistusta varten – ja sen monistamiseen laboratoriossa uusien vahvojen materiaalien luomiseksi – on panostettu paljon. Tässä uudessa yrityksessä tutkijat keskittyivät Darwinin kuorihämähäkkeihin, niiden silkkiä tuottaviin rauhasiin ja tuotettuun silkkiä.

Darwinin kuorihämähäkit ovat kaarihämähäkkityyppiä, mikä tarkoittaa sitä, että ne tekevät hämähäkkiverkkojaan puikkopyörän muotoisiksi. Ne tekevät kaikista hämähäkeistä suurimmat tunnetut palloverkot, joita ne kehräävät purojen pintojen yläpuolella. Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että hämähäkki valmistaa itse asiassa seitsemää erilaista silkkiä, joita käytetään sen verkon eri osissa. Yhtä näistä silkkityypeistä, jota kutsutaan vetosilkiksi, käytetään pyörän lujuuden antavien kehien rakentamiseen. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että se on vahvinta olemassa olevaa hämähäkin silkkiä. Tässä uudessa tutkimuksessa tutkijat tutkivat tarkemmin dragline-silkkiä ja sitä tuottavaa rauhasta.

Tutkijat löysivät kaksi tuttua spindroiinityyppiä – toistuvien proteiinien tyyppejä, joita kutsutaan MaSp1:ksi ja MaSp2:ksi ja joita esiintyy monissa hämähäkkisilkeissä. Mutta Darwinin kuorihämähäkkien vetoketjusta he löysivät toisenlaisen spindroiinin, jonka he nimesivät MaSp4a:ksi. Tämän proteiinin tutkiminen osoitti, että se sisälsi suuria määriä proliini-nimistä aminohappoa, joka aiempien tutkimusten mukaan liittyy yleisesti elastisuuteen. Proteiinissa oli myös vähemmän joitakin muita MaSp1:ssä ja MaSp2:ssa esiintyviä komponentteja, mikä teki siitä melko ainutlaatuisen.

Tutkijat havaitsivat myös, että silkkiä tuottava rauhanen – ampulla – on pidempi kuin muilla hämähäkeillä, mikä antaa ehkä toisen johtolangan tuotetun silkin lujuudesta.

Lisätietoja: 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

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.