用于生成二氧化硅的多肽及其应用、组合物制造技术

本公开提供一种用于生成二氧化硅的多肽，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1～3任一项所示；二氧化硅前体和多肽可以快速沉淀生成二氧化硅颗粒，很大程度上提高了二氧化硅的生成速度，极大的便捷了二氧化硅的应用，生成的二氧化硅颗粒粒径随反应体系的pH值变化，可以通过调整反应体系不同pH值而获得不同粒径的二氧化硅，达到可控的量化生产，同时与R5相比，具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的多肽在pH值为4时的沉淀效率是R5的3倍；表明该用于生成二氧化硅的多肽是一种可用于生物和工业应用的将生物分子快速固定在二氧化硅材料上的新工具。新工具。新工具。

【技术实现步骤摘要】
用于生成二氧化硅的多肽及其应用、组合物


[0001]本公开涉及基因工程
，尤其涉及一种用于生成二氧化硅的多肽及其应用、组合物。

技术介绍

[0002]二氧化硅是极其重要的无机新材料之一，尤其是纳米级的二氧化硅由于其粒径很小，微孔多，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的补强性、增稠性和触变性，在众多学科及科研领域内应用广泛。并且上其生物相容性和稳定性良好，可以形成有机—无机稳定的复合物，因此被广泛应用于医药载体、催化领域，工艺制造业等。
[0003]生物矿化是生物体通过生物大分子的调控生成无机矿物的过程，生物矿化的类型主要包括核酸介导的仿生矿化和多肽介导的仿生矿化两种，由于传统的二氧化硅合成方法需要极端条件，如高/低酸碱度、高温和有毒化学品，这些苛刻条件的方法不适合应用于生物分子研究以及大批量生产。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开的目的在于提出一种用于生成二氧化硅的多肽及其应用、组合物。
[0005]基于上述目的，本公开第一方面提供了一种用于生成二氧化硅的多肽，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1～3任一项所示。
[0006]基于相同目的，本公开第二方面提供了第一方面所述的多肽在生成二氧化硅中的应用。
[0007]基于相同目的，本公开第三方面提供了一种用于生成二氧化硅的组合物，包括具有如SEQ ID NO.1～3任一项所示的氨基酸序列的多肽。
[0008]从上面所述可以看出，本公开提供的用于生成二氧化硅的多肽及其应用、组合物，二氧化硅前体和多肽可以快速沉淀生成二氧化硅颗粒，很大程度上提高了二氧化硅的生成速度，极大的便捷了二氧化硅的应用，生成的二氧化硅颗粒粒径随反应体系的pH值变化，可以通过调整反应体系不同pH值而获得不同粒径的二氧化硅，达到可控的量化生产，同时与R5相比，具有如SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列的多肽在pH值为4时的沉淀效率是R5的3倍；表明该用于生成二氧化硅的多肽是一种可用于生物和工业应用的将生物分子快速固定在二氧化硅材料上的新工具。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附
图获得其他的附图。
[0010]图1(a)～1(c)为本公开实施例提供的SfuSFP1、SfuSFP2、SfuSFP3的典型溶液结构、模拟过程中的RMSD和自由能形貌；
[0011]图2为本公开实施例提供的SfuSFP1、SfuSFP2、SfuSFP3、R5的表面静电势分析；
[0012]图3为本公开实施例提供的SfuSFP1、SfuSFP2、SfuSFP3、R5的基于半经验动力学模拟结束时平衡结构的氢键可视化分析；
[0013]图4为本公开实施例提供的SfuSFP1、SfuSFP2、SfuSFP3、R5的水溶液中半经验动力学模拟结束时平衡结构基于IGMH方法的弱相互作用可视化分析；
[0014]图5为本公开实施例提供的GFN2
‑
xTB水平下考虑玻尔兹曼分布的不同氨基酸残基在不同pH环境下的描述符值；
[0015]图6为本公开实施例提供的不同氨基酸在不同pH情况下sSAPT0/jun
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cc
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pVDZ水平下的基于氨基酸
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原硅酸分子非共价二聚体典型结构结合能及其能量分解情况示意图；
[0016]图7为本公开实施例提供的与Glu相比，不同氨基酸在不同pH情况下sSAPT0/jun
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cc
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pVDZ水平下的基于氨基酸
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原硅酸分子非共价二聚体典型结构的相对能量示意图；
[0017]图8为本公开实施例提供的二氧化硅标准曲线；
[0018]图9为本公开实施例提供的不同pH下R5、SfuSFP1、SfuSFP2和SfuSFP3矿化沉淀二氧化硅的量；
[0019]图10为本公开实施例提供的在pH4时，R5、SfuSFP1、SfuSFP2和SfuSFP3沉淀二氧化硅的形貌和粒径分布；
[0020]图11为本公开实施例提供的在pH5时，R5、SfuSFP1、SfuSFP2和SfuSFP3沉淀二氧化硅的形貌和粒径分布；
[0021]图12为本公开实施例提供的在pH6时，R5、SfuSFP1、SfuSFP2和SfuSFP3沉淀二氧化硅的形貌和粒径分布；
[0022]图13为本公开实施例提供的在pH7时，R5、SfuSFP1、SfuSFP2和SfuSFP3沉淀二氧化硅的形貌和粒径分布；
[0023]图14为本公开实施例提供的在pH8时，R5、SfuSFP1、SfuSFP2和SfuSFP3沉淀二氧化硅的形貌和粒径分布。
具体实施方式
[0024]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0025]需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0026]本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。
[0027]本专利技术中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，
也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
[0028]本专利技术中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
[0029]本专利技术中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
[0030]生物矿化(Biomineralization)是自然界中的一种普遍现象，广泛存在于单细胞植物硅藻、多细胞生物体海绵、细菌、贝壳，以及包括人类在内的高级哺乳动物之中，也称为强制矿化，因为已知强制矿化是由多种生物体进行的，包括在一系列嗜冷、嗜热、厌氧、嗜碱、嗜酸和嗜盐条件下，以及在金属离子浓度非常高或有毒的环境中的聚外排亲菌。生物矿化对地球本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生成二氧化硅的多肽，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO.1～3任一项所示。2.权利要求1所述的多肽在生成二氧化硅中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，包括：采用二氧化硅前体与权利要求1所述的多肽反应生成二氧化硅。4.根据权利要求3所述的应用，其中所述二氧化硅前体包括原硅酸四乙酯、原硅酸四甲酯、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、四异丙氧化钛和四乙基锗中的至少一种。5.根据权利要求3所述的应用，其中采用所述二氧化硅前体与所述多肽生成二氧化硅时的反应体系包括：硅沉淀缓冲液、所述多肽形成的多肽溶液和所述二氧化硅前体形成的二氧化硅前体溶液。6.根据权利要求5所述的应用，其中所述硅沉淀缓冲液包括磷酸盐缓冲液、盐酸

【专利技术属性】
技术研发人员：邹慧熙，陈礼丽，徐意诚，阎秀峰，温海虹，李楠，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：