Miért olyan rugalmas a pók selyem?
A Würzburgi Egyetem biológiai tudósai felfedezték, hogy egy aminosav alakíthatóvá teszi a fonó szál selyemfehérjéit.
A pókselyem - súlyához viszonyítva - könnyebben ellenálló és nyújtható, mint a kevlárból vagy szénből készült szintetikus szálak. Régóta iparilag reprodukálták és anyagként használták, a repülőgépgyártástól vagy a textilipartól kezdve az orvostudományig. Azt, hogy mi adja a selyemfehérjék különleges tulajdonságait, mindeddig nem teljesen ismerték. A würzburgi Julius Maximilians Egyetem (JMU) biotechnológusai és biofizikusai a "Nature Communications" folyóiratban most arról számolnak be, hogy az alábecsült aminosav valószínűleg kulcsszerepet játszik.
A metionin a vártnál funkcionálisabb
Az egész élet a fehérjéket alkotó 20 aminosavon alapszik. Az aminosavak láncokat képeznek, amelyek a megfelelő aminosavak tulajdonságainak és szekvenciájának köszönhetően egyesülnek, így egyedi térszerkezeteket alkotnak. Csak ezután keletkezik az adott fehérje meghatározott funkciója. Viszonylag ritka aminosav a metionin. "A molekuláris biológusok és a fehérjetudósok eddig kevés figyelmet fordítottak rá" - számol be Hannes Neuweiler, a JMU Biotechnológiai és Biofizikai Tanszékének magántanára. "A metionin oldalláncának a mai napig csak alacsony a funkcionális potenciálja a fehérjékben."
Az aminosav rugalmassága átkerül a fehérjébe
A metioninról ismert, hogy a molekula mechanikusan nagyon rugalmas területtel rendelkezik a többi aminosavhoz képest. A kutatók most azt találták, hogy a pók selyemfehérjék az egyik végén nagy mennyiségű metionint építettek fel. Ily módon az aminosav rugalmassága átkerül a teljes fehérje területre. "Mint egy kulcs, amely alakját a zárához igazítja, a selyemfehérjék doménjei átalakulnak, és pontosan és szilárdan kapcsolódnak egymáshoz" - magyarázza Neuweiler, elmagyarázva, hogy a pókselyem szerkezete mind szilárd, mind rugalmas.
Állítsa be a mesterséges pók selymet metioninnal
"Munkánkkal alapvetően hozzá akarunk járulni a fehérjék szerkezete, dinamikája és működése közötti kapcsolat megértéséhez" - magyarázza a biológiai tudós. A mesterséges pókselyem gyártói most kísérletezhettek a fehérjék metionintartalmával az anyag tulajdonságainak adaptálása érdekében. A kutatók feltételezik, hogy elképzelhető a metionin célzott használata is, hogy a teljesen különböző fehérjék új tulajdonságokat kapjanak. Ezt a következő lépésben maguk is ki akarják próbálni, és azt is összehasonlítják, hogy a metionin hogyan hat a selyemre a különböző pók- és fonófajok esetében.