Мидии раздельно накапливают ванадий и железо для синтеза прочных нитей биссуса
Ученые установили, что ткани мидий разделяют хранение железа и ванадия в разных структурах для последующего упрочнения белковых волокон.
Мидии удерживаются на поверхностях в морской среде благодаря белковым волокнам биссуса, прочность которых обеспечивается сшивками ионов переходных металлов с остатками 3,4-дигидроксифенилаланина (ДОФА). В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые изучили процесс накопления металлов непосредственно в тканях ноги моллюска pnas.org
Proceedings of the National Academy of Sciencespnas.orgОткрыть источник ↗. С помощью набора спектроскопических методов авторы выяснили, что железо и ванадий содержатся в изолированных биохимических средах.
Раздельное депонирование металлов
Для анализа распределения элементов исследователи использовали конфокальную рамановскую спектроскопию, микрорентгенофлуоресцентный и микрорентгеноабсорбционный анализ на базе синхротрона, а также просвечивающую электронную микроскопию с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией. Измерения показали, что ванадий хранится за счет координации с катехоловыми группами ДОФА. Железо при этом накапливается в структурах ферритинового типа.
Механика биосинтеза волокон
Белково-металлические связи определяют адгезионную стойкость, сопротивление истиранию, вязкость разрушения и способность волокон биссуса к самовосстановлению под действием волн. Авторы работы сообщили, что мидии развили специализированную систему удержания редких микроэлементов на базе катехолов для механического упрочнения секретируемых адгезивов и защитных покрытий. Полученные данные устраняют пробел в понимании естественного синтеза биокомпозитов.
