王克振教授在《Advanced Functional Materials》发表合作研究成果
时间:2024-02-29
来源: 生命科学学院
2024年2月20日,生命科学学院王克振教授在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》(IF=19)发表题为“Spiders Use Structural Conversion of Globular Amyloidogenic Domains to Make Strong Silk Fibers”的合作研究论文。
       该研究创新性发现,蜘蛛采用一种保守的间隔球形结构域-spacer-来增强蛛丝的机械性能。通过蛛丝的基因序列比对发现,spacer结构域虽然缺乏多聚丙氨酸基序,但含有与人类淀粉样肽相似的基序,spacer结构域通过非晶核依赖型途径自组装称为类淀粉样纤维,从而避免传统淀粉样纳米纤维通过晶核依赖途径产生的有毒中间体。
 
     图:蜘蛛丝蛋白中的间隔域(spacer)会组成纳米纤维、膜以及丝纤维。具备spacer的仿生蛛丝纤维呈现出更均一的内在分子排列和更高的机械性能。


       将这个间隔区域纳入重组嵌合蜘蛛丝蛋白,将有助于丝状纤维的自组装,从而提高纤维的分子均匀性,并显著增强纤维的机械强度。这一发现为科研人员提供了一种提升重组蜘蛛丝状纤维性能及其它功能材料性能的新方法。
       该研究创新性发现,蜘蛛采用一种保守的间隔球形结构域-spacer-来增强蛛丝的机械性能。通过蛛丝的基因序列比对发现,spacer结构域虽然缺乏多聚丙氨酸基序,但含有与人类淀粉样肽相似的基序,spacer结构域通过非晶核依赖型途径自组装称为类淀粉样纤维,从而避免传统淀粉样纳米纤维通过晶核依赖途径产生的有毒中间体。
       将这个间隔区域纳入重组嵌合蜘蛛丝蛋白,将有助于丝状纤维的自组装,从而提高纤维的分子均匀性,并显著增强纤维的机械强度。这一发现为科研人员提供了一种提升重组蜘蛛丝状纤维性能及其它功能材料性能的新方法。
       王克振教授、苏州大学齐兴梅副教授和苏州大学研究生王晗为本文的共同第一作者,卡罗林斯卡医学院陈格飞教授为本文的通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金(31771003,82371779)、瑞典阿尔茨海默病基金会、卡罗林斯卡研究所研究基金会等项目资助。                                              


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