Descubren cómo mantienen los mejillones la adherencia bajo el agua

mejillones bajo el agua

Las proteínas adhesivas del mejillón están ganando atención como material biomédico

Los accesorios de baño montados en paredes de azulejos a menudo se caen si no se montan correctamente. Esto se debe a que la humedad del baño debilita la adherencia de la superficie. Por el contrario, los mejillones cuentan con una increíble adhesión, ya que se adhieren firmemente a las rocas incluso bajo el agua.

Aunque se están realizando estudios para utilizar como pegamento estas proteínas adhesivas del mejillón (MAP), su vulnerabilidad a la oxidación ha dificultado la recreación completa de su fuerza bajo el agua.

Recientemente, un equipo de investigación de POSTECH dirigido por el profesor Hyung Joon Cha, el Dr. Mincheol Shin y el candidato a doctorado Taehee Yoon (Departamento de Ingeniería Química) ha verificado el secreto de la fuerte adhesión a la superficie de las proteínas adhesivas del mejillón (MAP) incluso en un entorno que provoca oxidación.

Las MAPs están ganando atención como material biomédico utilizado como bioadhesivo o como sistema de administración de fármacos, ya que se deriva de la naturaleza y es inofensivo para el cuerpo. Sin embargo, existía la limitación de que la dopa, un componente principal de la proteína adhesiva del mejillón, se oxida fácilmente, lo que conduce al debilitamiento de la adhesión a la superficie.

El equipo de investigación se centró en el hecho de que, entre las proteínas de superficie de los mejillones, las proteínas ricas en cisteína están involucradas en la oxidación y reducción. Cuando la dopa se oxidó a dopa quinona con una adhesión debilitada, el equipo de investigación agregó proteína tipo 6 (fp-6) que contiene cisteína, que transforma la dopa quinona en △Dopa. △Dopa es un tautómero de la dopa quinona y tiene una adhesión superficial muy fuerte como la dopa.

adhesivo del mejillón

Imagen: Un diagrama esquemático que muestra el papel novedoso de la proteína de la superficie del mejillón que contiene cisteína que contribuye a mantener la adhesión a la superficie en el entorno submarino oxidativo al inducir el cambio del equilibrio del tautómero a △Dopa. Crédito: POSTECH

El equipo de investigación también verificó que cuando se forma △Dopa en la proteína, puede tener una adhesión superficial más fuerte que la Dopa.

Este estudio es el primero en verificar que el fp-6 cambia el equilibrio del tautómero de la dopa oxidada para hacer que los mejillones se adhieran fuertemente a las superficies incluso en condiciones oxidativas bajo el agua. La aplicación de estos hallazgos al adhesivo subacuático a base de Dopa puede aumentar su adhesión a la superficie.

El profesor Hyung Joon Cha explicó: "Hemos verificado por primera vez que la proteína de superficie rica en cisteína, convencionalmente conocida por bloquear la oxidación de la dopa, también promueve el cambio a △Dopa, lo que ayuda a mantener la adherencia en los mejillones incluso en ambientes submarinos oxidativos".

Estos hallazgos fueron publicados recientemente en la revista Langmuir: Thiol-Rich fp-6 Controls the Tautomer Equilibrium of Oxidized Dopa in Interfacial Mussel Foot Proteins

Etiquetas: AdhesivoPegamentoMejillón

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