Этот крошечный молекулярный трюк делает паучий шелк почти неразрушимым

Международная группа ученых впервые объяснила молекулярный механизм, лежащий в основе легендарной прочности и гибкости паучьего шелка. Они обнаружили, что специфическое взаимодействие аминокислот аргинина и тирозина заставляет белки шелка слипаться на самых ранних стадиях, действуя как молекулярные «липучки», которые сохраняются при формировании волокна.

Исследование, опубликованное в PNAS, объединило вычислительное моделирование и лабораторные методы. Оказалось, что эти взаимодействия не только обеспечивают превращение жидкого «шелкового раствора» в твердое волокно, но и формируют наноструктуру, превосходящую по ударной вязкости кевлар. Ученые подчеркивают неожиданную химическую сложность этого, казалось бы, простого природного материала.

Открытие открывает путь к созданию нового поколения биоинспирированных материалов для легкой защитной одежды, компонентов самолетов и медицинских имплантатов. Кроме того, тот же молекулярный механизм наблюдается в работе рецепторов нейромедиаторов и при формировании бета-амилоидных бляшек при болезни Альцгеймера, что дает новую модель для изучения нейродегенеративных заболеваний.