俄研究人员成功合成蜘蛛丝蛋白

　　俄罗斯遗传科研所国家科学中心和应用微生物国家科学中心运用生物技术成功地合成了蜘蛛丝蛋白。该科研项目得到了国际科学技术中心的资助。

　　蜘蛛丝作为功能性结构材料，其独特的纤维成型方法与优良的结构和性能早已引起了科学家的关注。在所有已知纤维品种中，蜘蛛丝是具有特异功能的天然纤维材料，它的断裂能是最高的。蜘蛛丝是由多种蛋白质构成的，但科学上最关注的是蜘蛛的骨架丝蛋白质。因为由这样的蛋白质构成的纤维的强度比钢的强度高好几倍，同时又具有良好的弹性。

　　蜘蛛的骨架丝蛋白质由蜘蛛丝蛋白（Spidroin）Ⅰ和蜘蛛丝蛋白Ⅱ构成。但蜘蛛丝蛋白Ⅰ和蜘蛛丝蛋白Ⅱ在性能上又有很大差别：蜘蛛丝蛋白Ⅰ的强度更高，蜘蛛丝蛋白Ⅱ的弹性更好，两者结合起来构成的纤维具有独特性能，可用在军事、航空航天和医学等领域，也可作为人工筋健、人工韧带、人工器官、组织修复、伤口处理、用于眼外科和神经外科和手术的特细和超特细生物可降解外科手术缝合线等。但因蜘蛛丝结构太复杂，目前实验中还无法用化学的方法合成，过去人们只能在相应的基因基础上合成出蜘蛛丝蛋白。

　　俄科研人员人工合成蜘蛛丝蛋白经历了两个阶段。第一阶段，研究人员主要合成蜘蛛丝蛋白Ⅰ。因为至今对蜘蛛丝蛋白Ⅰ的结构还没有全部破解，科研人员只能用已知的蛋白质片段来合成。在实验中，科研人员使用了独特的清洗和分离方法，用酿酒酵母作酵母，但是这样获得的纤维既不具备很高的强度，也没有弹性。第二阶段是合成蜘蛛丝蛋白Ⅱ。尽管蜘蛛蛋白Ⅱ的结构已经知道，但却非常复杂，科研人员分析了分子中氨基酸的连续性后发现，可以先合成蛋白质———单元体，最终再合成类似的蜘蛛丝蛋白Ⅱ基因。

　　据悉，俄科研人员合成蜘蛛丝蛋白Ⅱ的整个过程目前还没有完全结束，但科研人员利用已合成的一些蛋白质片段，获得了既具有一定强度，又有弹性的类蜘蛛纤维。它的大小只有几个微米，却可以承重50毫克至100毫克的重量。有关专家指出，虽然上述合成的类蜘蛛丝纤维的强度只有真正蜘蛛丝强度的1/4，但已经是取得了非常好的结果。