Están formadas por proteínas solubles que se cristalizan muy rápidamente
Teorema Ambiental/Redacción
Un elemento estructural recientemente descubierto es la clave para entender cómo una proteína conforma la lámina beta que le da a la telaraña una fuerza excepcional.
Este componente fue descubierto durante el examen del precursor soluble de la seda de araña por un grupo de científicos liderados por investigadores del Centro RIKEN de Ciencia de Recursos Sustentables (CSRS).
La telaraña es conocida por su dureza y flexibilidad excepcionales, es varias veces más resistente que el acero y, sin embargo, es mucho más flexible. Por ello, científicos de todo el mundo están tratando de desarrollar análogos que puedan usarse en aplicaciones industriales y médicas.
Sin embargo, aunque se sabe que las proteínas beta de la telaraña son claves para su fortaleza, no se conoce bien cómo se forman las hojas, lo que dificulta la creación de variantes artificiales. Parte del motivo por el que es difícil entender el mecanismo es que la seda se crea inicialmente como proteínas solubles, que se cristalizan muy rápidamente en forma sólida, y ha sido muy difícil analizar la forma soluble.
Para dilucidar esto, los investigadores de CSRS generaron proteínas usando bacterias genéticamente modificadas que pueden producir seda de una araña de tela dorada (Nephila clavipes), y luego realizaron análisis complejos de las proteínas solubles.
Miraron particularmente los elementos repetitivos que están encerrados entre dos elementos terminales que han sido bien caracterizados. Encontraron que el dominio de repetición se compone de dos patrones: espirales aleatorias y un patrón llamado poliprolina tipo II hélice. Resulta que el segundo tipo es crucial para la formación de seda fuerte.
Esencialmente, sus estudios demostraron que la hélice de poliprolina tipo II puede formar una estructura rígida que luego puede transformarse en láminas beta muy rápidamente, permitiendo que la seda se teja rápidamente.
Curiosamente, resultó que el pH, que se cree que es importante para las interacciones moleculares de los dominios N y C terminales, no juega una parte importante del plegamiento de los dominios repetitivos, y que es más bien la eliminación de agua y fuerzas mecánicas cuando el precursor se mueve a través de la glándula de seda.
