Proteínas de la seda del ácaro araña.

Una proteína de la seda del ácaro araña, que comprende una secuencia seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID Nº 1 - SEQ ID Nº 19,

o un homólogo de la misma con al menos una identidad del 80% a lo largo de la longitud completa de dichas secuencias.

Proteínas de la seda del ácaro araña La presente invención se refiere a proteínas de la seda derivadas del ácaro araña, más específicamente derivadas de Tetranychus urticae. Más específicamente, la invención se refiere al uso de estas proteínas para hacer fibras, o material compuesto de fibras.

La seda es un material fibroso secretado que es depositado o tejido por un organismo. Desde un punto de vista bioquímico, la seda consiste en hilos de proteínas compuestos de disposiciones repetitivas de polipéptidos que contienen dominios tanto cristalinos como no cristalinos discretos que están orientados alrededor de un eje de la fibra. Varios artrópodos tales como arañas, orugas, ácaros, mantis, polillas y escarabajos producen seda, o fibras similares a la seda. Insectos, como un grupo, así como las arañas producen muchos tipos diferentes de sedas y proteínas fibrosas tales como fibroínas y espidroínas. Una sola araña puede producir tanto como nueve diferentes tipos de sedas y proteínas fibrosas, cada una de las cuales puede estar compuesta por más de un tipo de proteína (Kovoor 1987, Haupt & Kovoor 1993) . Las diferentes sedas difieren en número, así como en la secuencia de las proteínas constituyentes: a pesar de que todas las proteínas de fibroína y espidroína comprenden varias repeticiones, las estructuras repetitivas dependen de la especie y de la composición de aminoácidos, así como las características mecánicas pueden variar fuertemente de una seda a otra (Zurovec y Sehnal, 2002; Fedic et al, 2003) .

Aunque el gusano de seda Bombyx mori domesticado es el pilar de la industria de la seda, hay un comercio considerable en algunos países de la seda producida por los gusanos de la seda que viven "de forma salvaje". La más importante de estas sedas salvajes son las que se conocen como Tussah. Tussah es el producto de varias especies del gusano de la seda del género Antheraea, particularmente Antheraea mylitta, autóctona de la India y Antheraea pernyi que es originaria de China (Huber 1947, Cook 1984) . Aunque la seda Tusa es la seda salvaje más importante en el uso comercial, todavía hay otras variedades de orugas que producen seda. Estas sedas se denominan salvajes, debido a que estos gusanos no son capaces de ser domesticados y criados artificialmente. Algunos ejemplos son: Antheraea yamamai, Attacus ricini, Attacus Atlas. En los últimos años, la seda de arañas estaba recibiendo cada vez más interés, principalmente debido a las excelentes características mecánicas de esta seda. Para las arañas, una especie puede hacer diferentes fibras de seda para diferentes fines, como la seda dragalina o seda ampulácea mayor, seda-espiral de captura, seda tubuliforme, seda aciniforme y seda ampulácea menor. El tipo más investigado de la seda de araña es la seda dragalina o ampulácea mayor (MA – siglas en inglés) que es secretada por las glándulas ampuláceas mayores de la araña. La dragalina se utiliza para soportar a la araña cuando construye una tela y para evitar que se caiga. Esta función da como resultado propiedades mecánicas que combinan un elevado módulo de Young con una alta resistencia. Debido a su tamaño y la accesibilidad, la glándula ampulácea mayor ha sido el foco de la mayoría de los estudios. Un segundo tipo importante de la seda de araña es la seda flageliforme, espiral o de captura. Este tipo de seda se compone de una glicoproteína de carácter ácido, secretada por la glándula flageliforme, y está recubierto con un adhesivo de la glándula agregada lo que la hace pegajosa. El adhesivo no se considera una seda, ya que se compone de glicoproteínas y otros aminoácidos. La seda flageliforme se utiliza exclusivamente para la construcción de los componentes en espiral de la tela. Esta función resulta en una fibra que es muy extensible y es capaz de absorber la energía de la presa de vuelo sin fracasar. Se cree que el papel funcional del adhesivo es permitir una captura más eficaz de la presa. La seda ampulácea menor (MI – siglas en inglés) es la seda de la araña que es secretada por las glándulas ampuláceas menores y es una seda fuerte, no elástica estirable con deformación utilizada en la formación de la tela (Colgin & Lewis 1998) . Otra seda de araña que se comenta en este texto es la seda de saco de huevos que se utiliza para envolver los huevos. Vollrath (1992, 2000) mencionó en su representación de las glándulas de hilatura asociadas a su función, que la seda interior suave del saco de huevos es producida por las glándulas aciniformes (seda aciniforme) , mientras que la seda externa resistente del saco de huevos es secretada por las glándulas de hilatura cilíndricas o tubuliformes (seda tubuliforme) . Viney et al. (2000) pretende lo contrario. Las glándulas tubuliformes sólo se encuentran en las arañas hembra, lo que hace que sea más probable que la seda interior sea de hecho secretada por las glándulas tubuliformes. Debido a sus propiedades atractivas (alta resistencia, flexible con buen poder de adsorción de agua, suave, buen comportamiento de recuperación elástica, brillo, etc.) , la seda tiene una amplia diversidad de usos en la ropa, cortinas, tapicería y en el sector militar. La seda natural tiene una larga historia de uso como una fibra textil, y se ha utilizado en los últimos años para suturas médicas, vasos sanguíneos, piel artificial, tendones y para la unión de enzimas (Bunning et al. 1994, Kuzuhara et al. 1987) . El interés en la seda de Antheraea pernyi para aplicaciones biomédicas ha crecido recientemente debido a la SF de A. pernyi contiene la secuencia de

tripéptidos arg-gly-asp (RGD) , conocida como sitio adhesivo de la célula para el cultivo de células de mamíferos (Minoura et al. 1995, Pierschbacher y Ruoslahti 1984a, 1984b, Li et al., 2003) . Por lo tanto, se ha investigado como un biomaterial potencial tal como una matriz para la inmovilización de la enzima y el cultivo celular de fibroblastos de mamífero (Kweon et al. 2001 a, Kweon et al. 2001 b) . La seda de la araña Nephila clavipes se ha utilizado para ayudar a la regeneración neuronal de mamíferos (Allmeling et al., 2006) . Dado que cada una de las sedas tiene su propia composición y características, hay un gran interés en la identificación de nuevas proteínas de la seda, que abran la posibilidad de nuevas aplicaciones. Sorprendentemente, los autores de la invención encontraron que los ácaros araña y, en particular, Tetranychus urticae, producen proteínas de la seda de las que la composición de aminoácidos difiere bastante intensamente de las de fibroínas y espidroínas clásicas, especialmente en el contenido en alanina, glicina y serina. Esas diferencias se encuentran en la composición global de la proteína, así como en la composición de las repeticiones. Un primer aspecto de la invención es una proteína de la seda del ácaro araña que comprende una secuencia seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID Nº 1 -SEQ ID Nº 19, o un homólogo del mismo. Homólogos, tal como se utilizan en esta memoria, quieren dar a entender una proteína con al menos 70%, preferiblemente al menos 80%, incluso más preferiblemente al menos 90% de identidades, según se mide utilizando BLASTp (Altschul et al., 1997) . Preferiblemente, dicho ácaro araña es Tetranychus urticae. Preferiblemente, dichas proteínas tienen una composición que comprende al menos 40%, preferiblemente al menos 45%, incluso más preferiblemente al menos 50% de serina y glicina (considerados juntos ambos aminoácidos) , con lo que la composición individual de serina y glicina para cada uno es al menos 15%, preferiblemente al menos 18%, incluso más preferiblemente al menos 20%, calculado como porcentaje del número del aminoácido específico sobre el número total de aminoácidos. Incluso más preferiblemente, independiente del porcentaje de glicina, la serina está presente en al menos 21%, preferiblemente al menos 26%, incluso más preferiblemente al menos 30%. Incluso más preferiblemente, dichas proteínas comprenden, además del contenido de serina y glicina, también al menos 15%, preferiblemente al menos 17%, incluso más preferiblemente al menos 20% de alanina. Una realización preferida es una proteína de la seda del ácaro araña, con lo que la proteína se selecciona del grupo que consiste de SEQ ID Nº 1, SEQ ID Nº 3, SEQ ID Nº 4, SEQ ID Nº 8, SEQ ID Nº 9, SEQ ID Nº 11, SEQ ID Nº 12, SEQ ID Nº 13, SEQ ID Nº 14, SEQ ID Nº 15, SEQ ID Nº 16 y SEQ ID Nº 17. Una realización incluso más preferida es una proteína de la seda del ácaro araña, con lo que la proteína se selecciona del grupo constituido por SEQ ID Nº 8, SEQ ID Nº 13 y SEQ ID Nº 15. La realización más preferida es una proteína de la seda del ácaro araña seleccionado del grupo que consiste en SEQ... [Seguir leyendo]

1. Una proteína de la seda del ácaro araña, que comprende una secuencia seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID Nº 1 – SEQ ID Nº 19, o un homólogo de la misma con al menos una identidad del 80% a 5 lo largo de la longitud completa de dichas secuencias.

2. Una proteína de la seda del ácaro araña de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende al menos 40% de serina y glicina, en donde el contenido individual de serina y glicina para cada una es de al menos 15%.

3. Una composición de proteína de la seda del ácaro araña de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el contenido de serina es de al menos 21%.

4. Una proteína de la seda del ácaro araña de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde dicho ácaro araña es Tetranychus urticae. 15

5. Un ácido nucleico, que codifica una proteína de la seda del ácaro araña de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

6. Una célula huésped recombinante, que comprende un ácido nucleico de acuerdo con la reivindicación 5. 20

7. El uso de una proteína de la seda de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, para producir una fibra.