作者:鲍勃·伊尔卡,物理
(同organic)有机 酸化引发MaSp2纳米纤维的快速自组装
用DyLight 488标记的氮-R12-碳(10至20毫克毫升1最终浓度)混合成0
在指定的酸碱度下为5米千磅/平方英寸,通过共聚焦激光扫描显微镜观察
混合各组分后,MaSp2迅速从含水部分(绿色结构)中分离出来,最终沉淀在玻璃表面
在pH 7和pH8时,MaSp2冷凝物表现为经历动态融合的LLPS液滴,而在pH 6时,所得结构是静态的,具有半固体外观
在pH 5下的反应导致MaSp2快速自组装成经常排列的、延伸的原纤维网络
插图显示了一个单独的原纤维在pH 5,直径约100纳米
比例尺,10微米
(二)评估不同的MaSp2构建体经历磷酸盐诱导的LLPS和酸碱度诱导的原纤维自组装的能力
将纯化的MaSp2 (150微米最终浓度)混合成0
载玻片上显示的酸碱度为5千帕斯卡
未装箱区域(左)的所有图像都是在混合后30秒内拍摄的
右边的方框区域显示了pH 5反应的终点,在引发后30分钟进行
所有图像都是以相同的比例拍摄的;比例尺,10微米
学分:科学进步(2020)
DOI: 10
1126/sciadv
abb6030 来自日本庆应大学和京都大学的可持续资源科学研究中心的一组研究人员发现,液-液相分离(LLPS)推动了蜘蛛丝蛋白转化为蜘蛛网纤维的过程
在他们发表在《科学进展》杂志上的论文中,该小组描述了在他们的实验室中复制将内部蛋白质转化为蜘蛛网纤维的过程,以及这样做是如何使他们产生丝股的
科学家们多年来一直在研究蜘蛛及其制造的蜘蛛网,目的是复制这一过程,从而实现丝绸生产的工业化
不幸的是,尽管做了很多努力,科学家仍然不知道蜘蛛是如何做到的
他们确实知道蜘蛛会制造蜘蛛蛋白,这些蛋白会被保存在一个囊里,直到它们准备好织网
然后,当它们喷射出液体蛋白质时,这种物质以某种方式自动形成纤维,从而形成线
在这项新的努力中,研究人员找到了复制这一过程的一部分的方法
这项工作包括改造细菌,使其产生通常由乔罗蜘蛛产生的蛛丝蛋白
在对蛋白质的研究中,他们发现当暴露在温暖的温度下时,它会变得浑浊
仔细观察发现蛋白质正在聚结和融合,这可能是纤维形成过程的第一步
他们还发现这个过程涉及到LLPS
接下来,研究小组尝试将蛋白质暴露在不同的物质中,直到他们发现磷酸盐——加入磷酸盐也会使蛋白质变浑浊
然后,研究小组开始通过改变酸碱度来调整蛋白质混合物,直到混合物开始产生纤维
接下来,他们发现要制造一根线,他们所要做的就是拉伸这种富含纤维的材料
这样做可以让他们创造出一根10厘米长的绳子
在显微镜下研究这条线表明它与蜘蛛自然产生的线具有相同的结构
研究人员指出,他们的工作只是朝着完全理解蜘蛛制造丝的过程迈出的初步一步
他们计划推进他们的研究,最终目标是开发一种在实验室或工厂生产丝绸的方法
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