中國科學家揭示家蠶天然絲素蛋白自組裝機制

　　2023年12月29日，中國科學院生物物理研究所研究員朱平團隊聯合西南大學前沿交叉學科研究院生物學研究中心教授夏慶友、何華偉團隊在《科學通報》發表論文，揭示了家蠶天然絲素蛋白一種受金屬離子和pH梯度調節的自組裝機制。

　　多年來，研究人員一直致力于家蠶和蜘蛛等的天然紡絲機制的研究，希望通過模仿自然界的解決方案，優化和開發纖維制造技術，合成可與天然絲綜合力學性能相媲美，甚至超越其性能的人工纖維材料。然而，在家蠶絲腺腔中的天然絲素蛋白NSF 難以在體外環境保持穩定，最終難以研究其結構及組裝機制。

　　研究者通過大量篩選，找到了一種在體外使NSF不變性并保持其體內結構的方法，并在此基礎上對家蠶絲腺腔中NSF 的形態和結構、以及可能的控制因素進行了較為系統和細致的研究。研究揭示了家蠶絲腺腔中由金屬離子和pH梯度調控天然絲素蛋白從納米纖維到“魚骨狀”結構的多尺度、可控自組裝機制，為昆蟲紡絲和高性能纖維的仿生設計提供了新的見解。

　　西南大學前沿交叉學科研究院生物學研究中心與中國科學院生物物理研究所聯合培養博士宋凱（現為朱平研究組博士后）為本文第一作者，西南大學教授夏慶友、中國科學院生物物理研究所研究員朱平和西南大學教授何華偉為本文共同通訊作者。該研究得到科技部、國家自然科學基金委、中國農業農村部、中國科學院等項目的支持。