일본 과학자들이 강철보다 몇 배 더 강하다는 거미줄의 비상한 인장력을 결정짓는 단백질 구조를 밝혀냈다.

거미줄은 인장력이 강철보다 세면서도 탄력성은 훨씬 좋다. 이 때문에 각국의 연구진들이 거미줄의 특성을 응용한 인공 물질을 개발하기 위해 노력해 왔지만, 지금까지 이렇다 할 결과를 내놓지는 못했다.

거미줄 단백질의 β 병풍구조가 인장력의 핵심이라는 것은 여러 연구를 통해 확인됐지만 이 구조가 어떻게 형성되는지는 규명되지 않아 거미줄의 특성을 갖춘 인공물질 개발에 진척이 없었다.

이는 거미줄이 초기에는 가용성 단백질로 만들어진 뒤 곧바로 고체로 바뀌는 바람에 가용성 형태를 분석하는 것이 매우 어려웠기 때문이다.

연구진은 폴리프로린Ⅱ형 나선이 β병풍구조로 신속하게 전환될 수 있는 단단한 구조를 형성함으로써 거미줄을 빨리 칠 수 있게 한다는 점도 입증했다고 밝혔다.

이번 연구를 이끈 누마타 케이지는 “거미줄은 매우 강력하지만 유해물질이 없고 생분해성이 높아 환경에 어떤 해악도 가하지 않는 환상적인 물질”이라면서 “이번 연구결과가 인공 거미줄을 만드는 데 도움이 되길 바란다”고 밝혔다.

연구진은 이번 연구결과를 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications)에 공개했다.

출처 : KISTI의 과학향기