多伦多大学的研究人员从斑驴贻贝里找到了一种蛋白质，这种蛋白质能在水下粘在物体表面，尽管它缺少一种化学特征——人们长期以来一直认为，这种特征对水下粘附必不可少。这种名为Dbfp7的蛋白质，是第一种被摸清功能的淡水贻贝粘附蛋白。
淡水贻贝颠覆了传统认知
这一发现发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，有助于解释一些生物在潮湿环境里是怎么附着的，还可能为未来的医用胶水——比如医用密封剂、手术粘合剂——以及其他需要在水下可靠工作的材料，提供设计思路。
关于水下粘附的研究，大多集中在海洋贻贝上。它们靠一种蛋白质来粘附表面，这种蛋白质富含一种叫DOPA的修饰氨基酸（3,4-二羟基苯丙氨酸）。相比之下，对淡水物种的研究要少得多，它们是否也靠同样的化学原理，目前还不清楚。
斑马贻贝（quagga mussel）是五大湖地区的一种入侵物种，它利用一种名为足丝的结构在水流中固定自身。迄今为止，这种结构与表面接触点处的特定蛋白质尚未被充分界定。
研究团队如何揭示Dbfp7的作用
“自然界中有多个湿黏附问题的解决方案实例，不同环境条件下的物种演化出了不同的策略。研究淡水生物黏合剂有助于我们扩展目前已知的生物黏合剂库，”该研究的第一作者、多伦多大学生物医学工程研究所博士生安杰利科·奥比莱表示。
“基于DOPA的黏合剂因其易氧化成非黏性形式而面临一些局限性。对淡水贻贝黏合剂的深入了解可能帮助我们绕开对DOPA的需求，或者至少找到增强少量DOPA功效的方法。”
为了鉴定这些蛋白质，团队利用定量蛋白质组学分析了贻贝附着于表面时界面处的材料，从而能够定位直接与表面接触的特定蛋白质集合。
他们发现了好几种在该界面处含量更丰富的蛋白质，其中Dbfp7因其大小和在贻贝足（分泌黏附物质的器官）中的高表达而尤为突出。
黏附性能与未来应用
随后，研究人员纯化了Dbfp7，并使用原子力显微镜——一种能够测量极小尺度力的技术——来测定这种蛋白质在水中的力学特性。测试表明，Dbfp7在潮湿条件下能够黏附于表面，尽管其中几乎甚至完全不含DOPA。
研究团队将这种蛋白质的性能与其他已知蛋白质进行比较，发现Dbfp7的粘附强度与一些海洋贻贝蛋白质相当，后者是该领域的常用基准。
“我们目前正在研究Dbfp7和其他足丝蛋白在整体粘附机制中的特性，包括序列基序和结构特征，这些特征均为适应淡水环境而特化，”该研究的通讯作者Eli Sone教授（BME, MSE）表示。
“揭示这些入侵淡水贻贝的粘附策略，有助于改进医用粘合剂，并推动防污技术的发展。”
更多信息： Angelico R. Obille 等人，对从淡水斑驴贻贝（Dreissena bugensis）中提取的一种水下粘附蛋白的鉴定与表征，《美国国家科学院院刊》（2026）。DOI: 10.1073/pnas.2537453123
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