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케블러보다 강한 거미줄을 만드는 단백질



(A web of Darwin's bark spider, Ingi Agnarsson, Matjaž Kuntner, Todd A. Blackledge - Lalueza-Fox, C., Agnarsson, I., Kuntner, M., Blackledge, T. A. (2010). Bioprospecting finds the toughest biological material: extraordinary silk from a giant riverine orb spider. PLoS ONE 5: e11234. doi:10.1371/journal.pone.0011234)


 거미줄은 매우 가볍고 강도가 높아 오래 전부터 과학자들의 관심을 끌어왔습니다. 거미 가운데서도 다윈의 나무껍질 거미 (Darwin's bark spider, Caerostris darwini)는 방탄 소재로 사용되는 케블러 보다 10배나 질긴 거미줄을 만드는 것으로 유명합니다. 이 거미의 거미줄은 다른 거미의 거미줄보다 두 배 가량 더 튼튼해 큰 먹이도 쉽게 도망갈 수 없습니다. 길이 역시 최대 25m에 달합니다. 얇지만 생물학적 물질 가운데 가장 튼튼한 거미줄을 바람에 날려 공중에 거대한 거미줄을 칠 수 있습니다. 




(Spider Shoots 25 Metre Web | The Hunt | BBC Earth)



 미국과 슬로베니아의 과학자들은 이 거미의 거미줄에서 새로운 단백질을 찾아 냈습니다. 연구팀은 일반적으로 거미줄에 흔한 MaSp1과 MaSp2 이외에 MaSp4a라는 다른 단백질이 있다는 사실을 확인했습니다. MaSp4a에는 아미노산인 프롤린(proline)이 풍부한데 이는 주로 탄성과 관련된 것으로 알려져 있습니다. 아마도 더 탄성이 큰 단백질이 쉽게 끊어지지 않는 거미줄을 만드는데 도움이 되는 것으로 보입니다. 


 한 가지 더 흥미로운 부분은 다윈의 나무껍질 거미가 한 종류의 거미줄만 만드는게 아니라는 것입니다. 우리가 용도에 따라 건축 소재를 달리하듯 이 거미 역시 최대 7가지 다른 거미줄을 이용해서 매우 튼튼하고 효과적인 덫을 만듭니다. 참고로 가 속한 오브 거미는 여러 개체가 거대한 거미줄 네트워크를 만드는 것으로 유명합니다. 이런 큰 거미줄을 생산하게 위해 이들은 매우 잘 발달된 분비샘을 지니고 있습니다. 


 물론 살아있는 거미에서 거미줄을 채취해 유용한 물질을 만들 수는 없습니다. 거미줄은 매우 얇기 때문입니다. 대신 거미줄의 화학적 구조를 연구해 비슷한 특징을 지닌 섬유를 개발할 수 있을 것입니다. 아무튼 정말 놀라운 능력을 지닌 거미인 것 같습니다. 


 참고 


Jessica E. Garb et al. The transcriptome of Darwin's bark spider silk glands predicts proteins contributing to dragline silk toughness, Communications Biology (2019). DOI: 10.1038/s42003-019-0496-1



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