Identification and characterization of a wet adhesive protein extracted from <i>Dreissena bugensis</i> , the freshwater quagga mussel
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Mechanisms of wet adhesion have been developed by several aquatic organisms over millions of years of evolutionary processes. Yet, the repertoire of synthetic biocompatible wet adhesive materials is still limited. In most marine bioadhesive proteins, 3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA) plays a significant role in strong interfacial interactions. The bioadhesive proteins in freshwater organisms are less well understood. The quagga mussel ( Dreissena bugensis ) is a notorious freshwater invasive species in the Great Lakes that attaches to a plethora of surfaces via a byssus. To determine the adhesive proteins in the quagga mussel byssus, we utilized quantitative proteomics to identify the proteins enriched at the byssus-substrate interface. Among the identified proteins was the Dbfp7 protein family. Dbfp7 is a small, polymorphic, and mostly disordered protein that lacks significant amounts of DOPA. Atomic force microscopy measurements of Dbfp7 confirm that this protein has similar adhesion energy to marine mussel adhesive proteins in aqueous conditions despite lacking DOPA. These results suggest that freshwater mussels may employ different mechanisms of adhesion compared to marine byssates. The inclusion of Dbfp7 to the library of known wet bioadhesive proteins – the first functionally characterized freshwater bioadhesive protein to our knowledge – will allow for a better understanding of the fundamental properties required to achieve biocompatible wet adhesion, a crucial step for the development of bio-inspired wet adhesive materials, such as improved medical adhesives. Significance Statement While many aquatic organisms evolved strategies to adhere to surfaces underwater, current synthetic biocompatible adhesives lack reliable adhesive strength in varying aqueous conditions. Investigating freshwater mussel adhesive proteins expands the current understanding of aquatic bioadhesion and offers potential advancements in wet adhesive technology. The discovery of a DOPA-deficient wet adhesive protein derived from the invasive quagga mussels presents a paradigm shift to the currently known mechanisms of byssal bioadhesion, thereby expanding the repertoire of wet adhesive strategies. Further, understanding the mechanism of adhesion employed by this biofouling species can help with the design of anti-fouling strategies to mitigate the impacts of these animals on the infrastructure and ecosystems in the Great Lakes and connected freshwater systems in North America.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| 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)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».