近日，生物学研究中心在国际学术期刊Acta Biomaterialia（中科院大区1区Top，影响因子10.633）在线发表题为 “Identification and characterization of sericin5 reveals non-cocoon silk sericin components with high β-sheet content and adhesive strength（丝胶5蛋白的鉴定和表征揭示非茧丝丝胶组分具有更高的β-折叠结构和黏附强度）”的原创性研究论文，该研究从非茧丝中鉴定到新的丝胶蛋白Sericin5，揭示了蚕茧丝和非茧丝中丝胶蛋白的空间分布和多层结构，表征了不同空间分布的丝胶的二级结构和功能特性。本研究有助于了解丝胶蛋白的功能，并为丝胶材料的未来发展奠定基础（图1）。

图1：蚕茧丝和非茧丝具有不同的丝胶蛋白组成

      丝胶蛋白是一种具有多种生物学特性的天然生物材料，长期以来被用于组织工程和生物医学领域。然而，丝胶蛋白在不同种类蚕丝中的组成和分布仍不确定，丝胶蛋白之间的性质差异尚未见报道。

      基于此，团队以蚕茧丝和非茧丝为对象，首先研究了丝胶蛋白在不同时期的表达和分布，进一步分析和比较了家蚕丝胶蛋白的氨基酸组成、亲疏水性和重复基序特征。我们在五龄之前的丝腺中发现了一种新的丝胶蛋白，丝胶蛋白5 (Sericin5)，它只存在于非茧丝中。我们描述了Sericin5基因的序列、外显子-内含子结构和翻译产物。Sericin5基因长约22 kb，包含16个外显子。通过SDS-PAGE、Western blot和LC-MS/MS检测，确定Sericin5蛋白的大小为260 kDa。免疫荧光分析显示Sericin5与Sericin1共定位于丝胶层。

      形态学观察表明，非茧丝比茧丝含有更多的丝胶蛋白。为了单独探究丝胶蛋白的功能特性，我们利用丝素缺陷型品系ND进行实验。中部丝腺不同区段丝胶蛋白的圆二色光谱结果表明，非茧丝丝胶蛋白β-折叠结构显著高于蚕茧丝胶蛋白。此外，我们还发现天然丝胶蛋白的亲水性和粘附强度从内层到外层逐渐增加。这项研究加深了我们对茧丝和非茧丝中各种丝胶蛋白的表达模式、亲水性、二级结构和黏附性能的了解。此外，我们还提出了丝胶蛋白的结构与功能，功能与分布的相互间关系的重要见解，突出了非茧丝胶蛋白在生物材料和技术领域的潜在应用。

      中心博士后郭凯雨和张晓璐为论文共同第一作者，赵萍教授和董照明副教授为论文的共同通讯作者。课题组长期致力于蚕丝蛋白的鉴定与功能研究，通过多组学和遗传操作技术鉴定、研究和应用蚕丝蛋白，获得了多个新型家蚕品种素材，在国际权威期刊发表了系列研究论文。本研究得到了国家自然科学基金项目、重庆市自然科学基金创新群体科学基金的支持。