La soie d’araignée est connue pour sa ténacité et flexibilité exceptionnelles. En conséquence, des efforts sont déployés par des scientifiques du monde entier pour essayer de développer des analogues qui pourraient être utilisés dans des applications industrielles et médicales. Cependant, bien que l’on sache que les feuillets bêta de la soie d’araignée sont la clé de sa force, la façon dont ils sont formés est mal connue, ce qui rend difficile la création de variantes artificielles. Une partie de la raison pour laquelle il est difficile de comprendre le mécanisme est que la soie est initialement créée sous forme de protéines solubles, qui se cristallisent très rapidement en une forme solide, donc très difficile à analyser .
Pour éclaircir cela, les chercheurs du CSRS au Japon ont généré des protéines de soie en utilisant des bactéries génétiquement modifiées qui peuvent produire de la soie à partir d’une araignée ( Nephila clavipes ), puis ont effectué des analyses complexes des protéines solubles. Ils ont particulièrement regardé les éléments récurrents qui sont enfermés entre deux éléments terminaux qui ont été bien caractérisés. Ils ont constaté que le domaine de répétition est composé de deux motifs aléatoires et un modèle en hélice appelé polyproline type II . Il s’avère que le second type est crucial pour la formation de la soie forte.
Leurs études, publiées dans Nature Communications, ont démontré que l’hélice de type II en polyproline peut former une structure rigide qui peut ensuite être transformée en feuillets bêta très rapidement, permettant à la soie d’être tissée. Curieusement, il s’est avéré que le pH – qui est considéré comme important pour les interactions moléculaires des domaines N- et C-terminaux – ne joue pas un rôle important dans le repliement des domaines répétitifs, et que c’est plutôt l’élimination de l’eau et les forces mécaniques comme le précurseur se déplace à travers la glande de soie.
Selon Nur Alia Oktaviani, le premier auteur de l’étude, «nous avons eu la chance d’utiliser une combinaison de méthodes puissantes, dont la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire en solution, la spectroscopie de dichroïsme circulaire UV et la spectroscopie de dichroïsme circulaire vibratoire, permet d’analyser la protéine avant qu’elle ne se forme dans les feuillets bêta. C’était très satisfaisant de découvrir cette conformation spéciale qui mène à la formation des bêta-feuilles. ”
Selon Keiji Numata, chef de projet de JST ImPACT et responsable du groupe de recherche, «la soie d’araignée est un matériau merveilleux, car elle est extrêmement résistante mais ne contient pas de substances nocives et est facilement biodégradable, de sorte qu’elle n’exerce aucune action nuisible. charge sur l’environnement. Nous espérons que cette découverte permettra de créer de la soie artificielle qui sera utile à la société. ”
Source: http://www.riken.jp – 29/05/18