2017年1月19日，日本理化學(xué)研究所環(huán)境資源科學(xué)研究中心酵素研究團(tuán)隊(duì)的土屋康佑研究員等人，用化學(xué)的合成方法開(kāi)發(fā)出了一次結(jié)構(gòu)與高強(qiáng)度蜘蛛絲蛋白質(zhì)的氨基酸配列相似的多肽。并判明了合成出的多肽構(gòu)建了與蜘蛛絲相似的二次結(jié)構(gòu)。

    蜘蛛絲是一種可以與鐵相媲美的高強(qiáng)度材質(zhì)，有可能作為汽車零部件等領(lǐng)域的制作材料。但是，蜘蛛不能像蠶那樣家養(yǎng)，因此想生產(chǎn)大量的蜘蛛絲是非常困難的。并且，除了一部分高成本微生物合成法之外，至今還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出大量且便捷的蜘蛛絲蛋白質(zhì)人工合成法。

    這次，研究小隊(duì)運(yùn)用了之前研究化學(xué)酵素重合時(shí)所采用的二階段化學(xué)合成方法，用氨基酸酯作為材料，成功合成出了與蜘蛛絲蛋白質(zhì)的氨基酸配列相似的多層片狀多肽。另外，通過(guò)X光的散射試驗(yàn)，判明了合成的多層片狀多肽構(gòu)建的二次構(gòu)造與蜘蛛絲蛋白質(zhì)相似。

    此次研究所采用的合成方法，比微生物合成法的成本低，并可以得到大量的多肽材料。這些材料可以作為現(xiàn)有石油衍生的高強(qiáng)度材料的代替品，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會(huì)做出巨大貢獻(xiàn)。并且，該合成方法可以在多肽材料中制造出任意的一次結(jié)構(gòu)，因此可以控制材料物性。今后，通過(guò)判明進(jìn)行力學(xué)特性評(píng)價(jià)的一次結(jié)構(gòu)以及物性相關(guān)信息，人工模仿蜘蛛絲可以作為高強(qiáng)度材料在各種領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

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責(zé)任編輯：王元

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