蜘蛛丝是自然界中最坚韧的纤维，与其机械性能相匹配的人造蜘蛛丝的批量生产仍然难以捉摸。微型蜘蛛丝蛋白（mini spidroins）的开发使大规模纤维生产在经济上可行，但纤维的机械性能不如天然丝。蜘蛛丝纤维的拉伸强度由聚丙氨酸拉伸赋予，聚丙氨酸拉伸通过β-折叠晶体中的紧密侧链堆积拉在一起。

Spidroins是分泌的，因此它们必须没有长链的疏水残基，因为这些片段被插入内质网膜。同时，疏水性残基具有高β链倾向并且可以介导紧密的β-折叠间相互作用，这对于产生强人造丝是有吸引力的。

原核生物中的蛋白质生产可以规避作为真核生物的蜘蛛必须遵守的生物学规律，并且作者因此设计了预测比野生型蛋白质更令人神往地形成更强的β-折叠的微型spidroins。工程微型spidroins的仿生纺丝确实导致纤维具有增加的拉伸强度，并且两种纤维类型显示出与天然拉索丝相同的韧性。生物反应器的表达和纯化导致蛋白质产量为≈9克每升，这符合经济可行的批量生产要求。

参考文献：

Arndt, T., et al., A., Engineered Spider Silk Proteins for Biomimetic Spinning of Fibers with Toughness Equal to Dragline Silks. Adv. Funct. Mater. 2022, 2200986.

https://doi.org/10.1002/adfm.202200986