2023年12月29日，中国科学院生物物理研究所研究员朱平团队联合西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心教授夏庆友、何华伟团队在《科学通报》发表论文，揭示了家蚕天然丝素蛋白一种受金属离子和pH梯度调节的自组装机制。

多年来，研究人员一直致力于家蚕和蜘蛛等的天然纺丝机制的研究，希望通过模仿自然界的解决方案，优化和开发纤维制造技术，合成可与天然丝综合力学性能相媲美，甚至超越其性能的人工纤维材料。然而，在家蚕丝腺腔中的天然丝素蛋白NSF 难以在体外环境保持稳定，最终难以研究其结构及组装机制。

研究者通过大量筛选，找到了一种在体外使NSF不变性并保持其体内结构的方法，并在此基础上对家蚕丝腺腔中NSF 的形态和结构、以及可能的控制因素进行了较为系统和细致的研究。研究揭示了家蚕丝腺腔中由金属离子和pH梯度调控天然丝素蛋白从纳米纤维到“鱼骨状”结构的多尺度、可控自组装机制，为昆虫纺丝和高性能纤维的仿生设计提供了新的见解。

西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心与中国科学院生物物理研究所联合培养博士宋凯（现为朱平研究组博士后）为本文第一作者，西南大学教授夏庆友、中国科学院生物物理研究所研究员朱平和西南大学教授何华伟为本文共同通讯作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金委、中国农业农村部、中国科学院等项目的支持。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.12.050