Новое исследование протеинового состава паутины показало влияние определенных аминокислот на функциональность шёлка.
Паутинный шелк, используемый пауками для охоты, перемещения и конструирования укрытий, производится с помощью протеинов, формирующих фиброидные соединения. Эти протеины размещаются в специальной железе, расположенной в теле паука. Когда пауку необходимо выпустить паутину, эти протеины выделяются из железы и проходят через длинный тракт, подвергаясь внутри него специфическим механическим и химическим процессам, в конечном итоге формируясь в шелк.
Протеины состоят из 20 конструктивных элементов – аминокислот. Порядок, в котором аминокислоты расположены в отношении друг друга – и есть то, что определяет индивидуальные свойства каждого протеина. По этим соотношениям аминокислот друг с другом можно определить то, какие качества будет иметь паутина (к примеру, стабильность, пластичность, липкость), а также форму самого паука.
Но если раньше считалось, что главной и наиболее конструктивной для паутины аминокислотой является лейцин, то недавние исследования указали на важность и обильность для некоторых видов пауков другой аминокислоты – метионина. Как удалось выяснить ученым, именно метионин является элементом, позволяющим создавать наиболее пластичные шелковые соединения.
Эти открытия дают возможность утверждать, что функционирование того или иного протеина определяется не только его формой, но и его пластичностью: именно обилие метионина в протеинах паучьего шелка сподвигло ученых сконцентрироваться на его свойствах и динамике.
Один из выводов исследования – в том, что метионин не только увеличивает динамичность протеина, но и значительно улучшает его функциональность. Метионин дает возможность другим протеинам создавать между собой особые связи, которые без наличия этой аминокислоты были бы невозможны.
На примере исследования свойств паутинного шелка мы можем увидеть, как точно природа организует соединения элементов, адаптируя их под разные условия и, соответственно, увеличивая их функциональность.
photo: phys.org
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.