За работу мускулатуры отвечают множество белков. К примеру, сокращение поперечнополосатых мышц происходит путем скольжения нитей актина между нитями миозина. А вот структурную опору этой системе оказывает белок титин.
Это один из самых известных белков, который может набирать до трех миллионов атомных единиц массы (примерно равных массе атома водорода). Титин в десятки раз больше белков бактерий, поэтому ученые сомневались в том, что его можно производить искусственно в клетках ГМ-бактерий.
Но биологи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе показали, что это возможно. Структурно титин состоит из отдельных "модулей", собранных в основном из доменов двух типов. Центральную, длинную и эластичную части белка образуют цепочки иммуноглобулиноподобных доменов.
Исследователи сконцентрировались на них, перенеся в клетки кишечной палочки кроличий ген, который кодирует белок из четырех Ig-доменов, а также гены пары других белков, которые облегчают их полимеризацию в длинные структуры.
Результаты исследования
- Такие "кирпичики" и в самом деле легко полимеризовались, образуя молекулы массой более двух миллионов а.э.м.
- Из их раствора ученые сформировали готовые волокна диаметром около 10 микрометров, что почти в десять раз меньше человеческого волоса.
- Согласно подсчетам авторов, из одного литра раствора удается получить примерно 250 метров волокна.
- Волокно продемонстрировало высокую растяжимость и прочность (даже лучшую, чем у знаменитой кевларовой нити).
Кроме изготовления защитного снаряжения и одежды, в будущем это изделие может быть использовано и в медицине (к примеру, для получения сверхпрочных хирургических нитей).