一种具有定向自组装功能的拟蛛丝蛋白在大肠杆菌中的表达

摘要

蛛丝蛋白具有良好的生物相容性和生物可降解性,令其在生物医学材料如药物控释载体、手术缝合线、细胞培养支架、器官移植等方面的应用研究越来越广,但采用传统基因重组技术表达的重组蛛丝蛋白存在相对分子质量偏小、不具有分子取向等缺陷,使得用这种重组蛛丝蛋白纺制的丝纤维的力学性能不能令人满意。本研究利用大肠杆菌表达一种由蛛丝蛋白和类胶原蛋白融合构成的拟蛛丝蛋白,其为"ABA"型三嵌段共聚物,两端(A段)为(Pro-Gly-Pro)n同聚体延伸段,可定向形成胶原三螺旋结构,中间(B段)为优化设计的蛛丝蛋白。利用三嵌段共聚物定向自组装形成超分子的特性,确保人工蛛丝纤维对相对分子质量的要求,也赋予拟蛛丝蛋白确定的分子取向,促进丝纤维的形成。本研究利用一对同尾酶,对拟蛛丝蛋白单体基因及类胶原蛋白基因进行同向重复串联,构建含拟蛛丝蛋白基因载体,最终在大肠杆菌中实现成功表达。