Projekteja vuodessa
Abstrakti
Phosphate plays a vital role in spider silk spinning and has been utilized in numerous artificial silk spinning attempts to replicate the remarkable mechanical properties of natural silk fiber. Its application in artificial processes has, however, yielded varying outcomes. It is thus necessary to investigate the origins and mechanisms behind these differences. By using recombinant silk protein SC-ADF3 derived from the garden spider Araneus diadematus, here, we describe its conformational changes under various conditions, elucidating the effect of phosphate on SC-ADF3 silk protein properties and interactions. Our results demonstrate that elevated phosphate levels induce the irreversible conformational conversion of SC-ADF3 from random coils to β-sheet structures, leading to decreased protein solubility over time. Furthermore, exposure of SC-ADF3 to phosphate stiffens already formed structures and reduces the ability to form new interactions. Our findings offer insights into the underlying mechanism through which phosphate-induced β-sheet structures in ADF3-related silk proteins impede fiber formation in the subsequent phases. From a broader perspective, our studies emphasize the significance of silk protein conformation for functional material formation, highlighting that the formation of β-sheet structures at the initial stages of protein assembly will affect the outcome of material forming processes.
| Alkuperäiskieli | Englanti |
|---|---|
| Sivut | 3990–4000 |
| Julkaisu | Biomacromolecules |
| Vuosikerta | 25 |
| Numero | 7 |
| Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 25 kesäk. 2024 |
| DOI - pysyväislinkit | |
| Tila | Julkaistu - 8 heinäk. 2024 |
| OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Rahoitus
This work was supported by the Academy of Finland through projects #317395, #326345, and #346105, Center of Excellence Program (2022–2029) in Life-Inspired Hybrid Materials (LIBER), Novo Nordisk Foundation (project no. NNF20OC0061306), German Research Foundation (DFG, SFB 1027, Project B1), and Max Planck School “Matter to Life” supported by the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF). This work made use of the Aalto University Bioeconomy Facilities. We thank Dr. Heidi Henrickson for her professional English-language proofreading.
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Effect of Phosphate on the Molecular Properties, Interactions, and Assembly of Engineered Spider Silk Proteins'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.-
LIBER Linder: Life-like hybrid materials
Linder, M. (Vastuullinen johtaja), Lemetti, L. (Projektin jäsen), Elfving, K. (Projektin jäsen), Malkamäki, M. (Projektin jäsen), Fedorov, D. (Projektin jäsen), Roas Escalona, N. (Projektin jäsen), Khanum, S. (Projektin jäsen), Ateş, C. (Projektin jäsen), Hannikainen, B. (Projektin jäsen), Aspelin, H. (Projektin jäsen), Tunn, I. (Projektin jäsen), Osmekhina, E. (Projektin jäsen), Aranko, S. (Projektin jäsen) & Ikkala, O. (Co-PI)
01/01/2022 → 31/12/2026
Projekti: RCF Centre of Excellence
-
Ett nytt materialkoncept för mycket starka kompositmaterial av cellulosa
Linder, M. (Vastuullinen johtaja), Osmekhina, E. (Projektin jäsen), Malkamäki, M. (Projektin jäsen), Fedorov, D. (Projektin jäsen), Roas Escalona, N. (Projektin jäsen), Yin, Y. (Projektin jäsen), Lemetti, L. (Projektin jäsen) & Gabryelczyk, B. (Projektin jäsen)
01/01/2019 → 31/12/2021
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Biomimetiska adhesiver
Linder, M. (Vastuullinen johtaja), Rahman, M. (Projektin jäsen), Fedorov, D. (Projektin jäsen), Välisalmi, T. (Projektin jäsen), Osmekhina, E. (Projektin jäsen), Yin, Y. (Projektin jäsen), Tersteegen, J. (Projektin jäsen), Rooijakkers, B. (Projektin jäsen) & Roas Escalona, N. (Projektin jäsen)
01/09/2018 → 31/08/2022
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
Laitteet
-
Biotalousinfrastruktuuri
Seppälä, J. (Manager)
Kemian tekniikan korkeakouluLaitteistot/tilat: Facility