根據伊利諾斯大學一項最新的研究 [5] ,在牙釉質的蛋白中心,一種簡單氨基酸的重復,使得牙齒更加堅固并更富有彈性。
在兩棲動物和動物模型中,研究人員比較了脯氨酸的重復。他們發現,當重復片段較短時,比如在青蛙中,牙齒將不會產生牙釉質棱柱(enamel prism),這些結構對牙齒的堅固很重要。相反的,當蛋白重復片段較長時,他們會聚集一系列分子以幫助牙釉質晶體生長。
這項研究結果發布在2009年12月21日《PLoS Biology》的在線版本上。這項研究的負責人生物學教授Tom Diekwisch介紹說,脯氨酸重復是很令人驚奇的,這對于理解許多天然蛋白的結構和功能來說也是很重要的,比如粘蛋白(mucins),抗凍蛋白(antifreeze proteins),淀粉樣蛋白,朊蛋白(prion protein)等。
牙釉質在生長過程中,會被泡沫狀的蛋白塊包圍,在不同的動物中蛋白泡沫的大小也是不一樣的,從奶牛的5納米到老鼠的20納米,和青蛙的40納米。這項發現表明,脯氨酸重復片段越長,蛋白泡沫就越大。此外,蛋白泡沫越小則牙釉質晶體越長。
研究人員希望這些發現能夠有助于其他重要科學領域的研究,包括神經組織退化疾病的治療。此外,這項發現或將有助于設計新的牙釉質,使人們能擁有健康的牙釉質層。