理化学研究所,京都大学,科学技術振興機構(JST),慶應義塾大学 先端生命科学研究所

令和2年11月5日

理化学研究所
京都大学
科学技術振興機構(JST)
慶應義塾大学 先端生命科学研究所

クモ糸の階層構造を初めて再現

~シルクたんぱく質の液液相分離による階層構造形成~

理化学研究所(理研) 環境資源科学研究センター バイオ高分子研究チームのアンドレス・アリ・マライ 研究員、沼田 圭司 チームリーダー(京都大学 大学院工学系研究科 教授)、慶應義塾大学 先端生命科学研究所の荒川 和晴 准教授らの共同研究グループは、クモの牽引糸の階層構造を人工的に再現することに初めて成功しました。

本研究成果は、天然のクモ糸と同様の構造と物性を示す糸を人工的に合成する技術開発の糸口になると期待できます。

クモの牽引糸は、その軽量かつ強靭な物性から、高強度構造材料など幅広い分野への応用が期待されていますが、その紡糸機構はまだ明らかになっていません。

今回、共同研究グループは、クモの牽引糸を構成するシルクたんぱく質の分子機構を明らかにし、シルクたんぱく質が「液液相分離」という挙動を経由し、網目状の微小な繊維(マイクロフィブリル)を形成することを示しました。さらに、マイクロフィブリルにせん断応力を加えることで、マイクロフィブリルが束状に集まった牽引糸と同様の階層構造を再現することに成功しました。

本研究は、オンライン科学雑誌「Science Advances」(11月4日付:日本時間11月5日)に掲載されます。

本研究は、科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業 ERATO「沼田オルガネラ反応クラスタープロジェクト(研究総括:沼田 圭司)」による支援を受けて行われました。

<プレスリリース資料>

<論文タイトル>

“Spider silk self-assembly via modular liquid-liquid phase separation and nanofibrillation”
DOI:10.1126/sciadv.abb6030

<お問い合わせ先>

(英文)“Spider silk self-assembly via modular liquid-liquid phase separation and nanofibrillation”

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