蛛丝是自然界性能出众的生物材料，也是仿生领域的研究热点。近日，安徽师范大学生命科学学院李枢强研究员团队从演化视角系统解析了蛛丝蛋白的起源与分化机制，相关成果于10月29日发表在国际知名期刊《Current Biology》。

一只蜘蛛能织出多种特性各异的丝，仅一张圆网就包含至少5种不同性能的蛛丝。本次研究中，团队鉴定出四类广泛存在于新蛛类群的全新蛛丝蛋白，借用古希腊神话命名为Nyx、Atropos、Lachesis、Clotho。测序分析显示，它们的N端保守区域与已知蛛丝蛋白同源，但其余序列结构与此前发现的蛋白差别明显。

研究人员借助组织特异性转录组锁定基因表达位置，证实这四类新型蛋白都在蜘蛛的丝腺内表达：Nyx主要在葡萄状腺，Atropos、Lachesis、Clotho则集中于壶状腺。对比分析表明，这些新型蛋白参与蛛丝组装，并能调控蛛丝的力学性能，相当于拓展了蛛丝合成的“分子工具箱”，为人工仿生蛛丝研发提供了全新候选蛋白。

团队还将蛛丝蛋白的演化事件放进蜘蛛演化树中分析，发现基因复制多发生在古老的祖先节点，而基因丢失，才是造就蜘蛛蛛丝利用方式多样化的关键驱动力。研究同时证实，利用辅助蛋白调控蛛丝性能是蜘蛛一种古老而普遍的演化策略；且蛛丝蛋白与丝腺数量存在最优区间，落在该区间时蜘蛛物种形成速率达到峰值。

该成果深化了人们对蜘蛛适应性演化的理解，也为生物材料研发打开了新思路。

（本文综合安徽网·大皖新闻相关报道整理）