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日本理化学研究所用化学方法制造出蜘蛛丝

2017-01-24 135浏览 标签: 日本蜘蛛丝

2017119日,日本理化学研究所环境资源科学研究中心酵素研究小队的土屋康佑研究员等人,用化学的合成方法开发出了一次结构与高强度蜘蛛丝蛋白质的氨基酸配列相似的多肽。并判明了合成出的多肽构建了与蜘蛛丝相似的二次结构。

蜘蛛丝是一种可以与铁相媲美的高强度材质,有可能作为汽车零部件等领域的制作材料。但是,蜘蛛不能像蚕那样家养,因此想生产大量的蜘蛛丝是非常困难的。并且,除了一部分高成本微生物合成法之外,至今还没有开发出大量且便捷的蜘蛛丝蛋白质人工合成法。

这次,研究小队运用了之前研究化学酵素重合时所采用的二阶段化学合成方法,用氨基酸酯作为材料,成功合成出了与蜘蛛丝蛋白质的氨基酸配列相似的多层片状多肽。另外,通过X光的散射试验,判明了合成的多层片状多肽构建的二次构造与蜘蛛丝蛋白质相似。

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。这些材料可以作为现有石油衍生的高强度材料的代替品,为实现可持续发展社会做出巨大贡献。并且,该合成方法可以在多肽材料中制造出任意的一次结构,因此可以控制材料物性。今后,通过判明进行力学特性评价的一次结构以及物性相关信息,人工模仿蜘蛛丝可以作为高强度材料在各种领域中得到应用。


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