Möjligt spinna konstgjord spindeltråd

^{Fiberboll. Foto: Lena Holm, SLU/Nature Chemical Biology}

För forskarna har det länge varit en dröm att kunna tillverka konstgjord spindeltråd. Fram till nyligen har försöken krävt starka lösningsmedel och resulterat i trådar med begränsad användbarhet, men steg för steg har ett forskarlag från Sveriges lantbruksuniversitet och Karolinska Institutet uppfunnit en fungerande metod. I en studie, publicerad i tidskriften Nature Chemcial Biology, visar de nu att de kan de tillverka kilometerlånga trådar som liknar spindeltråd.

Spindeltråd är gjort av proteiner som förvaras i en vattenlösning i körtlar i spindelns bakkropp, innan de spinns till en tråd. Forskarlaget har tidigare visat att det finns en väldigt brant pH-gradient i spindeltrådskörteln och att det är tio gånger surare där tråden bildas än man tidigare trott. Vidare upptäckte man att enzymet karbanhydras – som omvandlar bikarbonat till koldioxid – finns i stora mängder i spinnkörtelns vägg och är nödvändigt för att pH-gradienten ska upprätthållas.

Dessa båda upptäckter visade hur spindlarna använder pH-förändring och koldioxid för att påverka spindeltrådsproteinerna inom ett väl avgränsat område i körteln, och detta förklarar hur tråden kan bildas väldigt snabbt och på ett bestämt ställe i körtelns utförsgång.

Kan produceras i stora mängder

– Den här kunskapen använde vi för att designa ett konstgjort spindeltrådsprotein som kan produceras i stora mängder i bakterier. I och med det kan produktionen bli industriellt intressant och uppskalningsbar, säger Anna Rising, forskningsledare vid SLU och KI i ett pressmeddelande.

Bland författarna finns även forskare från Donghua University (Kina), Universidad Politécnica de Madrid, University of Oxford, KTH, Uppsala universitet och Lunds universitet. Forskningen har bland annat finansierats genom anslag från Vetenskapsrådet, Center for Innovative Medicine (CIMED) vid KI och FORMAS.

Se en film på YouTube från SLU

Publikation

Biomimetic spinning of artificial spider silk from a chimeric minispidroin
Marlene Andersson, Qiupin Jia, Ana Abella, Xiau-Yeen Lee, Michael Landreh, Pasi Purhonen, Hans Hebert, Maria Tenje, Carol V Robinson, Qing Meng, Gustavo R Plaza, Jan Johansson & Anna Rising
Nature Chemical Biology, publicerad online 9 januari 2017, doi: dx.doi.org/10.1038/nchembio.2269