Fibroin

Fibroin, böceklerin salgısı olan ipeğin yapısındaki çözünmeyen bir proteindir. Bunu ipekböceği (Bombyx mori) larvaları gibi birçok böcek ve Antheraea, Cricula, Samia ve Gonometa gibi diğer güve cinsleri üretir. Ham ipek, serisin ve fibroin olmak üzere iki ana proteinden oluşur. Serisin, yapışkan bir tabaka halinde bulunan bir proteindir ve brins adı verilen tekil fibroin filamentlerini kaplar.^[1][2][3] İpek fibroini, saç, deri, tırnak ve bağ dokularını oluşturan proteinlerle ilişkili bir β-keratin olarak kabul edilir.

İpekböceği, hafif zincir, ağır zincir ve glikoprotein P25 olmak üzere üç zincirden oluşan fibroin üretir. Ağır ve hafif zincirler bir disülfür bağı ile birbirine bağlanırken, P25, disülfür bağlı ağır ve hafif zincirlerle kovalent olmayan etkileşimlerle ilişkilenir. P25, kompleksinin bütünlüğünü korumada önemli bir rol oynar.^[4]

Ağır fibroin proteini, antiparalel beta yapraklarından oluşur. Birincil yapısı çoğunlukla tekrarlayan bir amino asit dizisi olan (Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala)n'den meydana gelir. Yüksek glisin (ve daha az ölçüde alanin) içeriği, yaprakların sıkı bir şekilde paketlenmesine izin verir, bu da ipeğin sert yapısına ve çekme mukavemetine katkıda bulunur. Sertlik ve dayanıklılığın birleşimi, onu biyomedikal ve tekstil üretimi dahil olmak üzere çeşitli alanlarda uygulama alanı olan bir malzeme haline getirir.

Fibroinin üç farklı yapıda kendini düzenlediği bilinmektedir: ipek I, ipek II ve ipek III. İpek I, Bombyx mori ipekböceğinin salgı bezlerinden salgılandığı doğal fibroin formudur. İpek II, iplik haline getirilmiş ipekteki fibroin moleküllerinin düzenlenişini ifade eder ve daha yüksek mukavemete sahiptir, bu nedenle çeşitli ticari uygulamalarda sıklıkla kullanılır. İpek III ise yeni keşfedilen bir fibroin yapısıdır.^[5] İpek III, esas olarak arayüzeylerde (örneğin hava-su arayüzü, su-yağ arayüzü vb.) bulunan fibroin çözeltilerinde oluşur.

Amycolatopsis ve Saccharotrix bakterilerinin birçok türü hem ipek fibroinini hem de polilaktik asidi parçalayabilmektedir.^[6]