[发明专利]一种利用表面展示外源蛋白合成的二氧化钛粉体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种细菌表面展示外源蛋白INP-nR5，其特征在于，包括冰核蛋白域INP和功能蛋白域nR5，其中n为5、3、2、1；所述外源蛋白INP-5R5的氨基酸序列如SEQ ID NO. 2所示；所述外源蛋白INP-3R5的氨基酸序列如SEQ ID NO. 4所示；所述外源蛋白INP-2R5的氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示；所述外源蛋白INP-R5的氨基酸序列如SEQ ID NO. 8所示。

2.一种利用权利要求1所述细菌表面展示外源蛋白INP-nR5合成的二氧化钛粉体，其特征在于，由内层的二氧化钛和包覆在其外层的碳化物组成；所述碳化物为表面展示有外源蛋白INP-nR5的细菌经600℃高温热处理后的碳化产物。

3.根据权利要求2所述的二氧化钛粉体，其特征在于，所述二氧化钛粉体为棒状结构的二氧化钛粉体，具有介孔结构，所述介孔的孔径为3~5nm。

4.根据权利要求2所述的二氧化钛粉体，其特征在于，所述二氧化钛粉体上的颗粒粒径为5nm~20nm。

5.利用细菌表面展示外源蛋白INP-nR5合成权利要求2~4任一所述二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）采用PCR扩增方法获得外源蛋白INP-5R5的编码基因，并通过限制性内切酶作用，使编码基因和pET-28a质粒环暴露出相同的粘性末端，再在DNA连接酶的作用下将两者连接，构建得到含外源蛋白INP-5R5的重组质粒pET(INP-5R5)；采用反向PCR技术在已经构建好的重组质粒pET(INP-5R5)上删除其中的R5片段，分别获得含外源蛋白INP-R5的重组质粒pET(INP-R5)、含外源蛋白INP-2R5的重组质粒pET(INP-2R5)、含外源蛋白INP-3R5的重组质粒pET(INP-3R5)；

（2）将重组质粒pET(INP-5R5)、pET(INP-3R5)、pET(INP-2R5)或pET(INP-R5)转入感受态细胞大肠杆菌中，并使外源蛋白5R5、3R5、2R5或R5在大肠杆菌外膜展示表达；

（3）将外源蛋白表达后的大肠杆菌加入到二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛溶液中，在磁力搅拌条件下，设置温度为37℃，反应24h，之后，温度升高至80℃，反应24h，反应完成后的产物离心、洗涤后冷冻干燥，冷冻干燥后的产物通过600℃高温热处理后得到二氧化钛粉体。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述磁力搅拌条件反应为：首先在30℃~37℃条件下反应20h~24h，再升温至70℃~80℃继续反应20h~24h。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述高温热处理为：将冷冻干燥后的产物置于空气气氛或Ar气氛中，处理4~8h。

8.权利要求2~4任一所述二氧化钛粉体在锂离子电池中的应用。