Spindeltrådens gåta nystas upp

Upptäckten publiceras i det nya numret av vetenskapstidskriften Nature.
- Vi hoppas att upptäckten av denna kontrollmekanism ska kunna bidra till att tillverka konstgjord spindeltråd. Spindeltråd har unika egenskaper som skulle kunna få en mängd användningsområden, till exempel inom medicinen, säger professor Stefan Knight vid Institutionen för molekylärbiologi vid SLU.
Spindeltråd är ett mycket starkt material, men är samtidigt också oerhört elastiskt och väldigt lätt. Att tråden består av speciella proteiner, så kallade spidroiner, är känt sedan tidigare. Men hur spindeln bär sig åt för att på ett snabbt och kontrollerat sätt koppla ihop proteinerna till en lång, stark tråd och trycka ut dem genom en kanal i sin bakkropp har hittills varit en gåta.
Det visar sig att pH-värdet, surhetsgraden, i kanalen har en avgörande betydelse för om proteinerna ska fortsätta att vara kvar i en fri, löslig form eller haka i varandra och bilda spindeltråd.

Spindeltrådsproteinerna består av tre delar med olika egenskaper. Forskarna har lyckats kartlägga strukturen hos en av delarna, som kallas NT, och visa att just den är särskilt känslig för växlingar i pH-värdet.
- När pH är neutralt hjälper NT resten av proteinet att hålla sig i löslig form och undviker på så sätt att det bildar tråd. Men när pH sänks till att bli något surare ser NT till att det bildas trådar i stort sett momentant, säger Stefan Knight.
Kontrollmekanismen gör att spindeln vid behov och på ett mycket exakt sätt kan spinna klättertrådar och jaktnät, och förhindra att proteinerna slår ihop sig till farliga klumpar redan inuti dess kropp.
Sedan flera år pågår försök, bland annat vid SLU, med att tillverka konstgjord spindeltråd med hjälp av genteknik. Trots en del framgångar har man dock ännu inte lyckats få fram en tråd som är lika hållfast och tänjbar som äkta spindeltråd.
- När detta lyckas finns helt nya möjligheter att tillverka till exempel urstarka, men nedbrytbara suturtrådar och förband eller helt nya typer av tyg eller rep. Beräkningar som gjorts visar till exempel att ett rep av spindeltråd inte behöver vara tjockare än en penna för att kunna stoppa en framrusande jumbojet, säger Stefan Knight.