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J-GLOBAL ID：202002227827005299   整理番号：20A0480528

in situ X線散乱によるフィブリンのエラストマ特性の分子起源の解明【JST・京大機械翻訳】

Revealing the molecular origins of fibrin’s elastomeric properties by in situ X-ray scattering

著者 (8件)： Vos Bart E. (Department of Living Matter, AMOLF, Amsterdam 1098XG, the Netherlands) ,  Vos Bart E. (Institute of Cell Biology, ZMBE, Muenster, Germany) ,  Martinez-Torres Cristina (Department of Living Matter, AMOLF, Amsterdam 1098XG, the Netherlands) ,  Martinez-Torres Cristina (Department of Bionanoscience, Kavli Institute of Nanoscience Delft, Delft University of Technology, Delft 2629HZ, the Netherlands) ,  Burla Federica (Department of Living Matter, AMOLF, Amsterdam 1098XG, the Netherlands) ,  Weisel John W. (Department of Cell and Developmental Biology, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA, United States) ,  Koenderink Gijsje H. (Department of Living Matter, AMOLF, Amsterdam 1098XG, the Netherlands) ,  Koenderink Gijsje H. (Department of Bionanoscience, Kavli Institute of Nanoscience Delft, Delft University of Technology, Delft 2629HZ, the Netherlands)
資料名： Acta Biomaterialia  (Acta Biomaterialia)
巻： 104  ページ： 39-52  発行年： 2020年 
JST資料番号： W3136A  ISSN： 1742-7061  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： フィブリンは,血液凝固の足場を提供する高度に伸展可能な繊維ネットワークを形成するエラストマー蛋白質である。ここでは,せん断変形を適用しながら,その場小角X線散乱測定を行うことにより,フィブリンネットワークの大きな拡張性を説明する分子機構を明らかにした。繊維のせん断誘起配列とそれらの軸方向に秩序化した分子充填構造の変化を同時に測定した。フィブリンネットワークは剪断歪が増加するにつれて連続的に設定される明確な構造応答を示すことを示した。それらは小さな歪(<5%)でエントロピー応答を示し,続いて進行性繊維配列(>25%歪)を示し,最終的に高歪(>100%)で繊維充填構造の変化を示した。延伸は繊維充填秩序を減少させ,軸方向周期性をわずかに増加させ,分子変性を示した。しかし,軸方向周期性は繊維の80%長さの増加よりもはるかに小さい0.7%だけ変化し,繊維伸長は主に分子を横方向に結合する天然に無秩序なαC-ペプチドリンカーの巻き戻しに由来することを示唆した。負荷の除去により,ネットワーク構造は元の等方性状態に戻るが,繊維構造はより秩序化し,元の状態と比較してより小さい充填周期性を採用する。組込まれた不規則性を有するフィブリン繊維の階層的充填構造は,繊維を拡張可能にし,機械的アニーリングを可能にすると結論した。著者らの結果は,凝固に関連する止血および血栓性疾患の分子基盤を解釈するための基礎を提供し,弾力性のあるバイオ模倣材料を設計するためのインスピレーションを提供する。フィブリンは血液凝固に対する構造的完全性を提供し,組織工学のための足場として広く使用されている。それらの生物学的機能を満たすために,フィブリンネットワークは,皮膚のように同時に準拠アントする必要があり,破裂に対して弾力性がある。ここでは,この顕著な機械的挙動の基礎となる構造的起源を明らかにした。この目的のために,X線散乱をせん断レオロジーと組み合わせることにより,複数の長さスケールを横切るフィブリン構造のその場測定を行った。著者らの知見は,フィブリンが歪レベルの増加により異なるスケールで構造変化の配列を受けることにより大きな歪を維持することを示す。これは,重要な生体材料の構造とその機械的機能の新しい機構的側面を示し,生体模倣材料の設計における例として役立つ。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *フィブリン ,  焼なまし ,  *X線散乱 ,  ネットワーク ,  生体組織工学 ,  凝固 ,  剪断変形 ,  血液凝固 ,  レオロジー ,  弾性 ,  剪断 ,  エントロピー ,  生物活性 ,  *散乱 ,  剪断歪

著者キーワード (5件)： フィブリン ,  機械的特性化 ,  レオロジー ,  構造特性化 ,  X線散乱

分類 (2件)： 医用素材  (GA05040H) ,  細胞生理一般  (EF02010S)

タイトルに関連する用語 (5件)： X線散乱 ,  フィブリン ,  エラストマ ,  分子 ,  起源