Sneglelim afslører ledetråde til at lave bedre medicinske klæbemidler

Dusky Arion-sneglen producerer en defensiv lim, der tilsmudser munddelene på ethvert rovdyr. To nye undersøgelser afslører mere om, hvordan denne lim opnår sin stærke klæbeevne og fleksibilitet, indsigt, der kunne bruges til at skabe bedre medicinske klæbemidler.

"Typiske suturer som hæfteklammer og sting fører ofte til ardannelse og skaber huller i huden, der kan øge risikoen for infektion efter operationen, " sagde Rebecca Falconer, der har udført en af ​​undersøgelserne. "Forståelse af klæbende proteiners roller i sneglelimen ville hjælpe med at skabe et medicinsk klæbemiddel, der kan bevæge sig og strække sig, men stadig bevare sin styrke og klæbeevne."

Falconer og Christopher Gallego-Lazo, bachelor-forskere i laboratoriet af Andrew Smith, Ph.D., på Ithaca College, vil præsentere deres forskning på American Society for Biochemistry and Molecular Biologys årsmøde under 2019 Experimental Biology-mødet, der afholdes 6.-9. april i Orlando, Fla.

Falconer analyserede 11 proteiner unikke for sneglelimen, som tidligere blev identificeret af Smiths forskerhold. Ved at bruge rekombinant DNA-teknologi, hun producerede rigelige mængder af hvert protein til analyse. De teknikker, hun udviklede, kunne også bruges til at reproducere proteinerne til en menneskeskabt lim.

Analysen viste, at nogle af proteinerne har tendens til at binde sig til sig selv eller med andre proteiner for at danne et tredimensionelt netværk. Disse resultater tyder på, at denne oligomerisering kan være nødvendig for, at nogle af proteinerne er mest funktionelle.

Gallego-Lazos undersøgelse fokuserede på at forstå den dobbelte netværksstruktur, der gør sneglelimen meget deformerbar, men i stand til at modstå store mængder kraft. Limen har et stift proteinnetværk, der bruger offerbindinger til at absorbere energi, beskytter et sammenflettet deformerbart netværk af kulhydrater.

Gallego-Lazo opdagede, at ændring af specifikke kemiske bindinger inden for sneglelimens proteinnetværk ændrede limens styrke. Disse obligationer kan reformeres naturligt, gør det muligt for limen at deformere og samtidig bevare sin styrke.

"Få undersøgelser af biologiske klæbemidler har identificeret den nøjagtige karakter af de bindinger, der holder limen sammen, " sagde Gallego-Lazo. "Denne viden kan guide udviklingen af ​​et organisk syntetisk klæbemiddel, der ville reducere risikoen for infektion og ardannelse sammenlignet med sting og hæfteklammer og kan påføres hurtigt og enkelt."