创新点

区别于传统的圆柱状动物丝纤维，上海科技大学物质科学与技术学院研究团队首次报道了一种方形的蜘蛛包卵丝，对其结构-性能关系以及丝的氨基酸序列组成特征进行了研究。

关键词

蜘蛛包卵丝，方形，结构，性能，氨基酸序列

在自然界丰富的天然高分子材料中，动物丝作为一种纤维结构的蛋白质材料，其生物兼容性优良、综合力学性能突出，受到广泛的重视和研究。织网型蜘蛛能吐七种不同功能的丝，常为圆柱状纤维，其力学性能各异，且用途广泛，例如：捕获猎物、结巢居住、防御外敌以及保护后代等，这些丝在生命过程中具有重要作用。上海科技大学研究团队首次报道了一种方形蜘蛛丝，区别于传统的圆柱状或扁平状动物丝纤维，此种方形蛛丝来源于斑络新妇蜘蛛（Nephilapilipes）的管状腺体丝（tubuliformsilk），即卵袋（eggsac)外层纤维丝。此研究扩大了蛛丝研究的多样性，首次分析了方形蛛丝结构与性能的关系，并得到了氨基酸序列特征，该研究为仿生材料的制备和研究提供理论依据。

图1.Nephilapilipes的方形蜘蛛丝

图1.Nephilapilipes的管状腺体丝的二级结构

不同于圆柱状动物丝纤维，Nephilapilipes的管状腺体丝是一种具有方形截面的立方体丝。该方丝力学性能具有一般包卵丝的高强度（初始模量）的特征，但又体现了不同种类之间力学性能的特异性。结合同步辐射红外显微技术，半定量地测定了方形管状腺体丝的??-折叠的百分含量为22±3%，??-折叠取向沿丝轴方向。结合高分辨质谱以及DeNovo拼装方法，发现该方形管状腺体丝以短链丙氨酸（An,n≤3），丝氨酸/丙氨酸（S/AX），甘氨酸/丙氨酸(G/AX)，串联甘氨酸（GGX）和串联丝氨酸（SSX）等序列作为主导氨基酸组成特征，并伴随有大量极性氨基酸。这种新型方丝的研究，不仅丰富了丝纤维的形貌特征，扩充了蛛丝的数据库，并且其氨基酸序列组成为Nephilapilipes丝蛋白的研究提供了理论依据，也为人工仿生材料的制备和研究提供了序列依据。

相关结果发表在MacromolecularRapidCommunication(DOI:10./marc.)上，上海科技大学物质科学与技术学院博士后孔娜和硕士研究生万凤居为文章共同第一作者，上海科技大学物质科学与技术学院副研究员姚远为通讯作者。

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