Science Advances：基于模块化液-液分离和纳米原纤化的蜘蛛丝自组装

Nanoyu

2020-11-07

蜘蛛丝纤维是由蜘蛛蛋白在可溶性状态下通过一种尚未完全了解的机制快速组装而成。

近日，日本理研可持续资源科学中心Keiji Numata，Ali D. Malay报道了一个完整的丝素形成模型，该模型综合了不同蜘蛛蛋白功能区上多种化学和物理梯度的影响。

文章要点

1）这一过程的核心是液-液相分离(LLPS)，由羧基末端和重复结构域介导的多价阴离子(如磷酸盐)的反应导致产生LLPS。酸化与LLPS结合，通过氨基末端结构域的二聚化，触发了纳米纤维网络的快速自组装，并导致液-固相变。

2）在纤维结构上施加机械应力，可以得到具有层次化结构的宏观纤维，并富含β-片构象。

3）研究人员通过使用天然丝腺材料进行研究，证实了其在蜘蛛丝蛋白相分离方面的实验结果。

该研究结果表明丝素组装和其他LLPS介导的机制之间有一个有趣的相似之处，例如在细胞内无膜细胞器和蛋白质聚集障碍中发现的机制。

Ali D. Malay, et al, Spider silk self-assembly via modular liquid-liquid phase separation and nanofibrillation, Sci. Adv. 2020

DOI: 10.1126/sciadv.abb6030

http://advances.sciencemag.org/content/6/45/eabb6030