疏水蛋白mHFBI基因及表达的蛋白及应用制造技术

本发明专利技术公开了疏水蛋白mHFBI基因及表达的蛋白及应用，所述基因的核苷酸序列是SEQ ID NO.2表示，本发明专利技术采用大肠杆菌的表达系统，利用基因工程的方法对原有的瑞氏木酶(Trichoderma reesei)HFBI基因中半胱氨酸进行突变为丝氨酸，获得高表达、表达的疏水蛋白溶解性好以及生产周期短的疏水蛋白mHFBI基因，实验表明，1L的TB培养基可以得到2mg目的蛋白mHFBI。疏水蛋白mHFBI基因表达的蛋白具有与真菌疏水蛋白HFBI相近的双亲性及应用性质。仍然可以作为乳化剂使小油滴在水中稳定存在，并且可以作为分散剂分散石墨烯及碳纳米管，解决疏水性材料分散问题。

【技术实现步骤摘要】
疏水蛋白mHFBI基因及表达的蛋白及应用
本专利技术属于蛋白的基因工程及其性质研究，具体地涉及疏水蛋白突变体生产工艺及其应用。
技术介绍
疏水蛋白是高等丝状真菌在特定生理时期分泌产生的一类小分子量蛋白质。经研究分析发现这类蛋白质具有很高的表面活性，能够通过自组装在两相界面处形成两性蛋白膜，从而改变原介质表面的亲/疏水性，这类蛋白由于其特殊的理化性质和双亲性，双亲性使得疏水蛋白像表面活性剂一样,可以在两相界面处通过自我装配,形成纳米级厚度的两性蛋白膜。此纳米级蛋白膜可以高效地改变几乎任何界面的表面性质,使疏水性表面的亲水性增强,而亲水性表面的疏水性增强，具有重要的理论价值和应用价值。近些年真菌疏水蛋白在国际上得到了广泛的应用，其中主要包括在蛋白的固定化、分离技术、乳化剂、生物活性包被材料、生物传感器和生物芯片等领域，从而改变原介质表面的亲/疏水性。根据水缘性图谱和自组装成蛋白膜后溶解度的不同，真菌疏水蛋白被分为I型和II型两类。与I型疏水蛋白相比，由于通过II型真菌疏水蛋白进行了结晶并衍射得到三维空间结构，进而从分子结构层面解释了II型真菌疏水蛋白折叠后双亲性分子的原理，为在不同界面的自组装成膜性质提供了全新的理论基础。至今尚未有I型真菌疏水蛋白晶体结构的报道。与I类相反，在疏水性/亲水性界面形成的II类疏水蛋白单层不是纤维状的，并且与淀粉样蛋白结构的形成没有关系，也没有大的构象变化。但高分辨率原子力显微镜研究揭示了II类疏水蛋白HBFI包被的表面上形成显着的六角形重复图案，表明这些蛋白质还能够在表面膜中形成有序网络。I类疏水蛋白形成的单层具有高度有序的结构，并且由于单层组装涉及单体的大的结构重排，导致其自我装配形成的蛋白膜具有高度的不溶解性，而II型疏水蛋白膜溶解性较为温和，其组装后也较易洗脱下来。基于其双亲性机理，II型疏水蛋白已得到广泛的应用(1)在双水相系统(ATPS)中II型真菌疏水蛋白表现出比其他任何己知蛋白都强的极端分离行为，疏水蛋白HFBI、HFBII与非离子表面活性剂混合后被很好的分离到了非离子表面活性剂层；(2)在乳状液中的气泡表面形成蛋白膜，提高其表面粘弹性，有望取代乳状食品结构中的脂肪；(3)疏水蛋白HFBI能够使溶液中的小油滴稳定，可以用作食品加工过程中的乳化剂；(4)改善食品对抗相变能力；可以用于石油泄漏后的回收石油过程中。尽管对于疏水蛋白而言具有许多重要的理论和应用价值，但对于大规模生产表达及纯化仍存在困难。HFBI作为一种常见的II型疏水蛋白，目前被广泛接受的方法是利用毕赤酵母真菌表达系统进行表达，但真菌生产周期长，最多达三周，使得生产成本大大增大。由于其疏水蛋白本身的双亲性质，对后续的分离纯化增大了难度，有报道其基于其在双水相系统(ATPS)中真菌疏水蛋白表现出比其他任何己知蛋白都强的极端分离行为。HFBI与非离子表面活性剂混合后，被很好的分离到了非离子表面活性剂层。但其分离过程成本较高，难以实现大规模生产；也有报道利用操作简单，表达量高的原核系统(例如大肠杆菌)表达疏水蛋白，但表达过程中由于蛋白折叠修饰等过程使得形成包涵体，进而涉及到包涵体的变性和复性操作，更加的加大了生产成本，增长了生产周期，使得疏水蛋白的大规模生产纯化存在困难。因此，亟需一种可以作为融合蛋白生产周期短，分离方法简单的表达疏水蛋白的II型疏水蛋白同时保持其双亲性性质的基因。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种II型疏水蛋白mHFBI基因。本专利技术的第二个目的是提供疏水蛋白mHFBI基因表达的疏水蛋白mHFBI。本专利技术的第三个目的是提供疏水蛋白mHFBI的应用。本专利技术的技术方案概述如下：疏水蛋白mHFBI基因，该基因的核苷酸序列是SEQIDNO.2表示。疏水蛋白mHFBI基因表达的蛋白，该蛋白的氨基酸序列是SEQIDNO.4表示。疏水蛋白mHFBI基因表达的蛋白作为修饰疏水性物质的应用。本专利技术的优点：本专利技术采用大肠杆菌的表达系统，利用基因工程的方法对原有的瑞氏木酶(Trichodermareesei)HFBI基因中半胱氨酸进行突变为丝氨酸，获得高表达、表达的疏水蛋白溶解性好以及生产周期短的疏水蛋白mHFBI基因，实验表明，1L的TB培养基可以得到2mg目的蛋白mHFBI。疏水蛋白mHFBI基因表达的蛋白具有与真菌疏水蛋白HFBI相近的双亲性及应用性质。仍然可以作为乳化剂使小油滴在水中稳定存在，并且可以作为分散剂分散石墨烯及碳纳米管，解决疏水性材料分散问题。附图说明图1为mHFBI蛋白凝胶色谱层析检测实验。图2为mHFBI蛋白SDS-page胶检测实验。图3为HFBI及mHFBI蛋白乳化实验。图4为HFBI及mHFBI蛋白分散碳纳米管材料实验。图5为HFBI及mHFBI蛋白分散石墨烯材料实验。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的说明。pET-28a为市售。实验材料：(1)LB培养基：配制每1000mL培养基，在800mL的一次蒸馏水中加入蛋白胨8g，酵母粉4g，NaCl8g，溶解后，121℃、0.1MPa灭菌20min。配置固体LB培养基时向培养基内补加1.5％的琼脂粉。(2)TB培养基：配制每900mL培养基，在900mL的一次蒸馏水中加入蛋白胨12g，酵母粉24g，NaCl8g，甘油4ml，溶解于2L锥形瓶，121℃、0.1MPa灭菌20min。用90ml去离子水溶解2.31gKH2PO4和12.54gK2HPO4，完全溶解后，用去离子水定容至100ml，121℃、0.1MPa灭菌20min。等待其两者温度降低到常温，在超净台中将两者混匀至上述2L锥形瓶。(3)SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳)30％丙烯酰胺溶液(100mL)：将30g丙烯酰胺与0.8g的甲叉双丙烯酰胺溶解在100mL的双蒸水中，溶解后放置于4℃棕色瓶内。1.5MTris-HClpH＝8.8缓冲液(1L)：称取181.71gTris溶解在800mL纯水中，调pH至8.8，定容至1L，室温保存。0.5MTris-HClpH＝6.8缓冲液(500mL)：称取60.57gTris溶解在400mL纯水中，调pH至6.8，定容至500mL，室温保存。10％十二烷基硫酸钠(10％SDS)溶液(50mL)：称取5gSDS，加纯水至50mL，室温保存。10％过硫酸铵(10％APS)溶液(20mL)：称取2g过硫酸铵，加纯水至20mL，每管500μL分装，-20℃保存备用。表112％SDS-PAGE分离胶配制(10mL)表2SDS-PAGE浓缩胶配制(5mL)(4)5×Tris-甘氨酸电泳缓冲液(5L)：称取75.5gTris，470g甘氨酸，25gSDS，加纯水溶解，定容至5L。(5)6×蛋白上样缓冲液：0.35MpH＝6.8Tris-HCl，10.28％W/VSDS，36％甘油，5％β-巯基乙醇，0.012g/mL溴酚蓝，1mL每管分装，-20℃保存备用。(6)SDS-PAGE染色液(1L)：考马斯亮蓝R-2505g，无水乙醇450mL，冰醋酸100mL，水450mL，混匀备用。(7)SDS-PAGE脱色液：水、无水乙醇、冰醋酸按照6:3:1的比例混合均匀，备用。(8)1MDTT：首先配制pH5.2、0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
疏水蛋白mHFBI基因，其特征是所述基因的核苷酸序列是SEQ ID NO.2表示。

【技术特征摘要】
1.疏水蛋白mHFBI基因，其特征是所述基因的核苷酸序列是SEQIDNO.2表示。2.疏水蛋白mHFBI基因表达的蛋白...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽方，王斌，程莹莹，刘成，杨海涛，陈卓芝，杨璐，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12