多功能复合超分子纳米纤维自组装体系及其应用制造技术

本发明专利技术提供了多功能复合超分子纳米纤维自组装体系及其应用。所述的多功能复合超分子纳米纤维自组装体系，其特征在于，包含至少一种与功能蛋白R结合的FUS LC。FUS LC可以通过基因工程结合各种功能蛋白而不影响其组装纤维的能力，缓慢的纤维生长能力以及多样性的功能蛋白使这种淀粉样蛋白纤维可以实现结构可控以及功能的多样化。

【技术实现步骤摘要】
多功能复合超分子纳米纤维自组装体系及其应用
本专利技术涉及蛋白自组装，基因工程技术和多功能超分子材料领域，特别是涉及利用一种自组装蛋白质分子制作结构复杂的多功能复合材料的方法及应用。
技术介绍
超分子泛指一类利用氢键、疏水作用力、π-π共轭以及范德华力等微弱的非共价相互作用将大量单体聚集在一起并维持相对稳定结构的物质1。在自然界中广泛存在，通过调控离散单体自组装形成功能化一维纳米纤维材料，比如生命体内维持细胞生存并协助细胞运动的微管及肌动纤维，即是通过单体与单体间微弱的氢键作用力，自组装形成的一维纳米纤维材料。调控单体自组装形成超分子纳米结构不仅有助于生命体中小分子物质发挥特定功能，而且在高分子化学，纳米科技以及材料科学领域也具备深刻的科学启迪意义。在此引导下，人类已经发展出多种多样的超分子自组装体系，并且在仿生矿化2，3，纳米电子器件4，5，再生医学6，7以及能源材料8，9等领域取得众多的突破。当前人工的超分子材料体系主要是基于合成的可自组装的化合物小分子以及天然蛋白质或者人为设计的短肽，比如①利用合成的小分子自组装形成活性可控的纳米纤维10；②利用基因工程化的蚕丝蛋白发展嵌段纳米纤维11；③通过可迅速形成纤维的凝胶因子发展自分类纤维网络12；④借助烷基化多肽这类双亲性分子制作功能性纤维材料2；⑤通过β折叠的多肽构建多功能性纳米纤维13；⑥依靠基因工程的淀粉样蛋白自组装形成生物纳米材料14。然而以上这些方法所制备的纳米纤维结构，却不能够很好的兼顾结构与功能性的统一，往往是实现了结构的多样化却忽视了其作为材料应具备的功能性，因而其实用价值大打折扣。1.Webber，M.J.；Appel，E.A.；Meijer，E.W.；Langer，R.，Supramolecularbiomaterials.NatureMaterials2016，15，13-26.2.Hartgerink，J.D.；Beniash，E.；Stupp，S.I.，Self-assemblyandmineralizationofpeptide-amphiphilenanofibers.Science2001，294，1684-1688.3.Ryu，J.；Kim，S.W.；Kang，K.；Park，C.B.，MineralizationofSelf-assembledPeptideNanofibersforRechargeableLithiumIonBatteries.AdvMater2010，22，5537-5541.4.Jin，W.；Fukushima，T.；Niki，M.；Kosaka，A.；Ishii，N.；Aida，T.，Self-assembledgraphiticnanotubeswithone-handedhelicalarraysofachiralamphiphilicmoleculargraphene.PNatlAcadSciUSA2005，102，10801-10806.5.Yamamoto，Y.；Fukushima，T.；Jin，W.S.；Kosaka，A.；Hara，T.；Nakamura，T.；Saeki，A.；Seki，S.；Tagawa，S.；Aida，T.，Aglasshookallowsfishingofhexa-peri-hexahenzocoronenegraphiticnanotubes：fabricationofamacroscopicfiberwithanisotropicelectricalconduction.AdvMater2006，18，1297-1300.6.Shah，R.N.；Shah，N.A.；Lim，M.M.D.；Hsieh，C.；Nuber，G.；Stupp，S.I.，Supramoleculardesignofself-assemblingnanofibersforcartilageregeneration.PNatlAcadSciUSA2010，107，3293-3298.7.Spoerke，E.D.；Anthony，S.G.；Stupp，S.I.，EnzymeDirectedTemplatingofArtificialBoneMineral.AdvMater2009，21，425.8.Yamamoto，Y.；Fukushima，T.；Suna，Y.；Ishii，N.；Saeki，A.；Seki，S.；Tagawa，S.；Taniguchi，M.；Kawai，T.；Aida，T.，Photoconductivecoaxialnanotubesofmolecularlyconnectedelectrondonorandacceptorlayers.Science2006，314，1761-1764.9.Sakai，N.；Bhosale，R.；Emery，D.；Mareda，J.；Matile，S.，Supramolecularn/p-HeterojunctionPhotosystemswithAntiparallelRedoxGradientsinElectron-andHole-TransportingPathways.JAmChemSoc2010，132，6923.10.Kang，J.；Miyajima，D.；Mori，T.；Inoue，Y.；Itoh，Y.；Aida，T.，Arationalstrategyfortherealizationofchain-growthsupramolecularpolymerization.Science2015，347，646-651.11.Beun，L.H.；Albertazzi，L.；vanderZwaag，D.；deVries，R.；Stuart，M.A.C.，UnidirectionalLivingGrowthofSelfAssembledProteinNanofibrilsRevealedbySuper-resolutionMicroscopy.AcsNano2016，10，4973-4980.12.Onogi，S.；Shigemitsu，H.；Yoshii，T.；Tanida，T.；Ikeda，M.；Kubota，R.；Hamachi，I.，Insitureal-timeimagingofself-sortedsupramolecularnanofibres.NatChem2016，8，743-752.13.Hudalla，G.A.；Sun，T.；Gasiorowski，J.Z.；Han，H.F.；Tian，Y.F.；Chong，A.S.；Collier，J.H.，Gradatedassemblyofmultipleproteinsintosupramolecularnanomaterials.NatureMaterials2014，13，829-836.14.Zhong，C.；Gurry，T.；Cheng，A.A.；Downey，J.；Deng，Z.T.；Stultz，C.M.；Lu，T.K.，Strongunderwateradhesivesmadebyself-assemblingmulti-prote本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能复合超分子纳米纤维自组装体系，其特征在于，包含至少一种与功能蛋白R结合的FUS LC蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种多功能复合超分子纳米纤维自组装体系，其特征在于，包含至少一种与功能蛋白R结合的FUSLC蛋白。2.如权利要求1所述的多功能复合超分子纳米纤维自组装体系，其特征在于，所述的功能蛋白R含有荧光蛋白，黏性蛋白，氢化酶，固氮酶或者甲烷单加氧酶中的至少一种。3.如权利要求1所述的多功能复合超分子纳米纤维自组装体系，其特征在于，所述的功能蛋白R含有组氨酸标签Histag、Spycatcher、绿色荧光蛋白EGFP、红色荧光蛋白mCherry、光激活荧光蛋白mMaple3和PAtagRFP、贻贝足丝蛋白Mefp3和Mefp5、贻贝足丝蛋白Mefp3和Mefp5、贻贝足丝蛋白Mgfp3和Mgfp5、甲烷单加氧酶、镍铁氢化酶、铁铁氢化酶以及固氮酶中的至少一种。4.一种用于构建上述多功能复合超分子纳米纤维自组装体系的载体，其特征在于，包含至少一种能够表达权利要求1-3中任一项所述的多功能复合超分子纳米纤维自组装体系的载体。5.如权利要求4所述的用于构建上述多功能复合超分子纳米纤维自组装体系的载体，其特征在于，包括pHis-FUSLC，pHis-EGFP-FUSLC，pHis-mCherry-FUSLC，pHis-mMaple3-FUSLC，pHis...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟超，安柏霖，崔孟奎，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：上海,31