近年来,人们期待来自生物体的生物材料为可持续发展的社会做出贡献。其中,人工合成的坚韧蜘蛛丝,强度优于钢铁,弹性堪比尼龙,是关注的焦点,但尚未完全再现自然物理特性。

 在这种情况下,庆应义塾大学、日本理化学研究所、京都大学、Spiber Inc. 等对 Nephila clavata 亚科 4 种蜘蛛丝的组成蛋白进行了综合分析,比以往任何时候都更加重视蜘蛛丝。复杂的复合材料。然后,通过将新发现的蜘蛛丝中含有的蛋白质混合到人造蜘蛛丝材料中,我们成功地显着改善了蜘蛛丝材料的物理特性。

 本次研究的对象是与Nephila clavata有关的4个物种(Nephila pilipes、Nephila pilipes、Nephila pilipes和Nephila pilipes),它们是牵引线(蜘蛛悬垂或移动时使用的线),它们之间特别坚韧。蜘蛛。甚至还有旋转。确定这些基因组后进行多组学分析的结果,不仅是先前已知的构成蜘蛛牵引线的基因的线蛋白“MaSp1”和“MaSp2”,而且新的“MaSp3B”也被确定。作为主要组成部分。除了线蛋白之外,还发现了几种功能未知的蛋白质,其中名为“SpiCE(Spider-silk Constituting Element)”的蛋白质在合成牵引线的蜘蛛腹部显示出极高的基因表达。

 该研究小组还通过实验证明,将这些新型蛋白质添加到人造蜘蛛丝中有助于改善物理性能。令人惊讶的是,每重量仅添加 1% 的 Spice 即可将抗张强度提高一倍以上,将伸长率提高 2 倍以上。

 该结果有望通过阐明人造蜘蛛丝高性能表达的部分机制,对促进人造蛋白质材料的未来发展做出巨大贡献。

纸张信息:[美国国家科学院院刊] 多组分性质是蜘蛛拉索丝非凡机械性能的基础

京都大学

以“自重自重”的精神,培养自由的学术风格,开辟创造性学习的天地。

以自学为座右铭,我们将继续保持不受常识束缚的自由学术风格,培养兼具创造力和实践能力的人才。我们提供一个包容的学习空间,允许多样化和分层的选择,以便学生自己可以通过宝贵的反复试验选择一个坚实的未来。 […]

庆应义塾大学

大学学报在线编辑部

这是大学学报的在线编辑部。
文章由对大学和教育具有高水平知识和兴趣的编辑人员撰写。