科學家們終於創造出了具有真實黏液結構和功能的合成黏液分子。

然而，根據這項突破性進展背後的研究團隊的說法，這一發現可能有助於科學家設計出治療傳染病的新方法，這遠非一種黏液犯罪。

滑溜溜的，黏糊糊的，黏糊糊的，粘液看起來確實很噁心。然而，儘管我們可能會覺得它不太好，但它在生物學上是有用的：它可以作為一個屏障，保護和滋潤脆弱的組織，捕獲微生物（它也含有抗菌酶）和汙染物，並幫助身體排除它們。

僅在呼吸道，我們的身體每天就會產生1。5至2升（1。5至2夸脫）黏液；它包裹著我們的呼吸道、肺和胃腸道——我們實際上是神奇黏液的行走袋。

如果我們能夠複製它的特性，這將為我們對抗疾病提供一個重要的工具，而這項新研究是重要的一步。由麻省理工學院化學家奧斯汀·克魯格（Austin Kruger）領導的科學家們合成了黏液蛋白，黏液的蛋白質組成部分。

粘蛋白由一根長長的蛋白質脊柱組成，上面佈滿了被稱為聚糖的碳水化合物聚合物鏈（很像一根毛茸茸的管道清潔劑）；目前還不清楚聚合物是如何影響黏液的各種特性的。之前的研究發現，它們會阻礙細菌之間的交流，附著在表面上，並分泌毒素。

該團隊的合成粘蛋白圍繞著一個聚合物脊柱，可以幫助解決這一問題——這些粘蛋白不僅結構與真實的粘蛋白一樣，甚至還複製了它的一些功能。

麻省理工學院的化學家勞拉·基斯林說：“我們真的很想了解粘蛋白的哪些特徵對它們的活動是重要的，並模仿這些特徵，這樣你就可以阻斷微生物的毒力途徑。”

粘蛋白的困難在於它很複雜。科學家們說，脊柱蛋白由數千種不同的氨基酸組成，鬃毛也有許多不同型別的聚糖組成。

該團隊從碳環分子開始，並使用了一個過程，將它們開啟成一條直線。由此產生的分子，每個都包含一個碳-碳雙鍵，然後連線在一起，形成合成粘蛋白的聚合物脊。

鍵中的每個碳原子通常與另一個化學基團相連，聚合物可以根據它們連線的位置採取不同的形式。在cis形式中，兩個基團，碳和另一個基團，不管它是什麼，都在同一側；在反式中，它們在相反的兩邊。

該團隊在嘗試合成粘蛋白的過程中創造了這兩種形式，並對它們進行了測試。

反式聚合物變成了奇怪的小斑點，看起來不太像粘蛋白。它們在捕捉霍亂弧菌分泌的毒素方面也不是特別有效。

然而，cis聚合物仍然被拉長；而且，當它們接觸到霍亂弧菌時，它們不僅能有效地捕捉毒素，而且比真正的粘蛋白表現得還要好。

還有更多的工作要做——該團隊的工作不包括糖鬃毛——但它已經顯示了很大的希望。研究小組巧妙地證明了脊柱的細長形狀在粘蛋白的作用方式中起著重要作用。

此外，研究小組發現順式聚合物是水溶性的——比天然粘蛋白更容易溶解——這意味著它們有可能被用於區域性面霜和凝膠，甚至是眼藥水。

“我們的發現，”他們在論文中寫道，“概述了合成黏蛋白模擬物的關鍵設計原則，這將指導未來黏蛋白在微生物共生和發病機制中的作用研究，併為生成黏蛋白模擬物提供藍圖，這些黏蛋白模擬物可以起到潤滑劑的作用，或控制微生物組組成和傳染病。”