天然蜘蛛絲蛋白的分子構(gòu)象轉(zhuǎn)變特征.pdf

1、天然蜘蛛牽引絲由于其優(yōu)異的力學(xué)性能,早就受到了研究人員的關(guān)注,至20世紀(jì)90年代掀起了蜘蛛絲的研究高潮。然而天然蜘蛛絲纖維產(chǎn)量有限,人工合成蜘蛛絲纖維性能較天然蜘蛛牽引絲還有一定的差距,發(fā)展速度受到一定程度的制約。虎紋捕鳥蛛是一種可人工養(yǎng)殖的蜘蛛,其所產(chǎn)絲纖維在生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域具有良好的潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以可人工養(yǎng)殖的虎紋捕鳥蜘蛛絲為研究對(duì)象,利用氨基酸分析儀、SDS凝膠電泳、圓二色光譜分析研究了溶劑體系對(duì)再生蛛絲蛋白氨基

2、酸組成、分子量分布以及分子構(gòu)象等基本結(jié)構(gòu)的影響,在此基礎(chǔ)上,通過(guò)圓二色光譜和原子力顯微鏡對(duì)再生蛛絲蛋白水溶液的分子構(gòu)象轉(zhuǎn)變以及自組裝行為進(jìn)行了探究。研究結(jié)果表明:
　　(1)再生虎紋捕鳥蜘蛛絲的氨基酸組成與溶劑體系的關(guān)系與原絲相比,三種不同溶劑體系制備得到的再生蛛絲蛋白中丙氨酸、絲氨酸、甘氨酸仍然占主導(dǎo)地位,但丙氨酸的含量有所降低,用 LiBr溶解蛛絲纖維,再經(jīng)透析得到的水溶液中甘氨酸的含量有大幅增長(zhǎng),HFIP直接溶解蛛絲纖維得到

3、的溶液中酪氨酸和纈氨酸的含量有較大提高。
　　(2)再生虎紋捕鳥蜘蛛絲的分子量與溶劑體系的關(guān)系以HFIP為溶劑的蛛絲蛋白溶液的分子量分布較窄,且分子量要比 LiBr溶解、透析后得到的絲蛋白水溶液的分子量高得多。
　　(3)再生虎紋捕鳥蜘蛛絲的分子構(gòu)象與溶劑體系的關(guān)系以HFIP為溶劑的蛛絲蛋白溶液中,?-螺旋構(gòu)象占主導(dǎo)地位,而用 LiBr溶解蛛絲纖維,再經(jīng)透析所得的水溶液中,除了?-螺旋以外,β-折疊構(gòu)象也占有一定的比重。

4、r>　　(4)環(huán)境條件對(duì)再生虎紋捕鳥蜘蛛絲水溶液的分子構(gòu)象的影響在一定范圍內(nèi),時(shí)間和溫度對(duì)再生蛛絲蛋白水溶液分子構(gòu)象的影響不大;隨著濃度的提高,蛛絲蛋白分子構(gòu)象有從?-螺旋向?-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì);無(wú)論降低或增加原溶液(pH=6.71)的pH值都能誘導(dǎo)蛛絲蛋白分子構(gòu)象從β-折疊結(jié)構(gòu)向?-螺旋或者無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,但當(dāng)pH值增加到8.54時(shí),蛛絲蛋白分子以?-折疊構(gòu)象為主;相對(duì)于鈉離子,鉀離子對(duì)蛛絲蛋白分子構(gòu)象的影響較大,能促進(jìn)?-折疊結(jié)