Un equipo de investigación de POSTECH, dirigido por el profesor Dong Su Huang (División de Ciencias e Ingeniería Ambientales, División de Biociencia y Bioingeniería Interdisciplinarias, Escuela de Graduados en Ciencia y Tecnología de Convergencia) y el Profesor de Investigación Jimen Choi (Instituto de Tecnología y Medio Ambiente de POSTECH) están haciendo . han descubierto los mecanismos moleculares detrás del notable Adhesión de membranas peludas al agua (virescens masculino). Sus hallazgos, publicados en Comunicaciones de la naturalezarevela un proceso de adhesión independiente de la oxidación impulsado por interacciones entre dominios similares a EGF/EGF y biopolímeros basados en GlcNAc.
Los organismos marinos como los mejillones y los percebes son conocidos por su capacidad para adherirse firmemente a las superficies, incluso en ambientes húmedos. Hace unos 40 años, los investigadores identificaron el dominio del factor de crecimiento epidérmico (EGF) como un componente clave en las proteínas de adhesión muscular. Desde entonces, se han descubierto proteínas de adhesión similares en una variedad de organismos, incluidas especies marinas, caracoles y arañas. Sin embargo, el mecanismo exacto detrás de la adhesión submarina basada en EGF seguía siendo difícil de alcanzar, hasta ahora.
El equipo de POSTECH descubrió este mecanismo investigando mejillones peludos, donde las proteínas que contienen dominios similares a EGF/EGF se unen estrechamente a biopolímeros basados en N-acetilglucosamina (GlcNAc). Sus experimentos muestran que estas proteínas exhiben una energía adhesiva tres veces mayor que la de las proteínas adhesivas húmedas ampliamente reconocidas, p. mefp-5 (Proteína de ajuste muscular) y el tonto (proteína de seda de araña)
Uno de los hallazgos más importantes del estudio es que el mecanismo de adhesión de EGF-GlcNAc no depende de la oxidación, una característica definitoria de los adhesivos convencionales a base de 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA). Este proceso libre de oxidación da como resultado una adhesión reversible y duradera, lo que lo hace altamente efectivo en una variedad de ambientes, ya sean húmedos o secos.
“GlcNAc es un componente que se encuentra comúnmente en tejidos biológicos y biopelículas, que tiene aplicaciones en bioelectrónica, ingeniería de tejidos, recubrimientos antiincrustantes y más”, explicó el profesor de investigación Jamin Choi, primer autor del estudio. El profesor Dong-su Huang enfatizó las implicaciones más amplias de sus hallazgos: “Esta investigación es un primer paso importante hacia el desarrollo de adhesivos submarinos sostenibles y de alto rendimiento y bioadhesivos de grado médico”.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF), con financiación del Ministerio de Ciencia y TIC y el Ministerio de Educación en el marco del Programa de Investigación Básica 2022 de la NRF.
