发现四类全新蛛丝蛋白 安师大团队成果登上国际期刊

大皖新闻讯 蛛丝是自然界性能出众的生物材料，也是仿生材料领域的研究热点。近日，安徽师范大学生命科学学院林冠生物多样性研究中心李枢强研究员团队，从演化视角系统解析蛛丝蛋白的起源与分化机制，相关成果于10月29日发表在国际知名期刊《Current Biology》。

蜘蛛可产出多种特性各异的蛛丝，一张圆网就包含至少5种不同性能的蛛丝。本次研究中，团队鉴定出四类广泛存在于新蛛类群的全新蛛丝蛋白，借用古希腊神话命名为Nyx、Atropos、Lachesis、Clotho。测序分析证实，它们的N端保守区域和已知蛛丝蛋白同源，但其余序列结构和以往发现的蛛丝蛋白差别明显。

研究人员借助组织特异性转录组定位基因表达位置，证实四类新型蛋白都在蜘蛛丝腺内表达。其中Nyx主要在葡萄状腺表达，Atropos、Lachesis、Clotho集中于壶状腺。对比分析显示，这类新型蛋白参与蛛丝组装，能够调控蛛丝的力学性能，拓展了蛛丝合成的“分子工具箱”，为人工仿生蛛丝研发提供全新候选蛋白。

团队还将蛛丝蛋白演化事件放到蜘蛛演化树上分析，发现蛛丝蛋白基因复制多发生在古老祖先节点，而基因丢失，才是造就蜘蛛蛛丝利用方式多样化的关键驱动力。研究同时证实，利用辅助蛋白调控蛛丝性能是蜘蛛一种古老、普遍的演化策略；蛛丝蛋白、丝腺数量存在最优区间，在此范围内蜘蛛物种形成速率达到峰值。该成果深化了人们对蜘蛛适应性演化的理解，也为生物材料研发打开新思路。

大皖新闻记者 赵明玉