Salt Triggers the Simple Coacervation of an Underwater Adhesive When Cations Meet Aromatic π Electrons in Seawater
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Notice bibliographique
Résumé
Adhesive systems in many marine organisms are postulated to form complex coacervates (liquid-liquid phase separation) through a process involving oppositely charged polyelectrolytes. Despite this ubiquitous speculation, most well-characterized mussel adhesive proteins are cationic and polyphenolic, and the pursuit of the negatively charged proteins required for bulk complex coacervation formation internally remains elusive. In this study, we provide a clue for unraveling this paradox by showing the bulky fluid/fluid separation of a single cationic recombinant mussel foot protein, rmfp-1, with no additional anionic proteins or artificial molecules, that is triggered by a strong cation-π interaction in natural seawater conditions. With the similar condition of salt concentration at seawater level (>0.7 M), the electrostatic repulsion between positively charged residues of mfp-1 is screened significantly, whereas the strong cation-π interaction remains unaffected, which leads to the macroscopic phase separation (i.e., bulky coacervate formation). The single polyelectrolyte coacervate shows interesting mechanical properties including low friction, which facilitates the secretion process of the mussel. Our findings reveal that the cation-π interaction modulated by salt is a key mechanism in the mussel adhesion process, providing new insights into the basic understanding of wet adhesion, self-assembly processes, and biological phenomena that are mediated by strong short-range attractive forces in water.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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