Produção e caracterização molecular de fibras sintéticas das aranhas Parawixia bistriata e Nephilengys cruentata

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2012. ; Sedas de aranhas são caracterizadas pela diversidade química, estrutural e funcional, variando de sedas muito elásticas (flageliforme) a fibras extremamente resistentes (linha de segurança). Para melhor entender a relação entre o comportamento elastomérico da seda flageliforme e sua estrutura molecular, foi expressa uma proteína recombinante em bactéria baseada na sequência nativa da flageliforme (Flag) da aranha Nephilengys cruentata e, a partir dessa proteína, foi polimerizada uma fibra sintética. Estudos de espectroscopia Raman das fibras sintéticas mostraram que a proteína Flag recombinante possui uma mistura de várias estruturas secundárias, dominada por estruturas helicoidais e β-turn. Análises de dispersão de raios X de grandes ângulos (WAXS) mostrou a presença de dois anéis difusos de diferentes intensidades que são consistentes com a presença de estruturas helicoidais. Análise de microscopia de força atômica (MFA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou que a superfície dessa fibra sintética é amorfa o que sugere que processo de extrusão e a sequência primária da proteína interfere nas propriedades físicas da fibra. Uma proteína recombinante baseada na sequência da proteína MaSp1, presente na seda linha de segurança da aranha, Parawixia bistriata também foi expressa em bactéria e fibras recombinantes foram formadas. Após a extrusão essas fibras foram processadas. Testes mecânicos mostraram que as fibras processadas possuem melhores propriedades mecânicas. Estudos de espectroscopia Raman e WAXS dessas fibras revelaram que o processamento promove a formação de folhas-β, o que indica que esse processo é muito importante na formação correta das estruturas secundárias, o que leva a formação de fibras de melhor qualidade. A análise do tipo MFA mostrou que a fibra não processada é caracterizada pela presença de estruturas nanoglobulares, enquanto a fibra processada apresenta uma ...