기본 콘텐츠로 건너뛰기

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



댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...