[发明专利]一种多肽序列及其自组装材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种合成多肽，包含：(a)所述合成多肽的氨基酸序列如SEQ ID No.1，2所示，(b)在(a)限定的合成多肽中经过缺失、插入或置换一个或几个氨基酸且与(a)所述多肽具有相同生物学功能的由(a)衍生的多肽，本发明是一种合成多肽，其具有在磷酸氢盐介导的自组装能力，所形成的自组装物质具有阳离子亲和活性，能够对水溶液中金属离子进行富集。本发明序列在大肠杆菌重组诱导表达后重组菌株具有无机磷酸根，金属镍离子的富集活性。本发明无毒，具有一定的应用潜力。

技术领域：

本发明属于生物材料领域，涉及一种自组装多肽、其制备方法及其应用。

背景技术：

自组装是指基本结构单元自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中，基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。自组装多肽是最常见也是最为重要的一种，绝大多数的生物内存在的天然凝胶以及许多合成高分子凝胶均属于自组装多肽。自组装多肽作为一种软物质，在很多方面具有广泛应用，比如隐型眼镜、人造肌肉、细胞分离与培养、物料萃取、固定化酶、药物的控制释放等。制备自组装多肽材料主要有两大类，一类是合成高分子，一类是天然生物材料如多糖和蛋白等。其中多肽凝胶是具有较好的生物相容性以及环境友性新型材料，氨基酸的排列的多样性使得多肽自组装分子具有广泛的应用前景。

胆碱结合序列是指肺炎链球菌编码的，或肺炎链球菌噬菌体编码的蛋白中含有多个重复序列。含有胆碱结合重复序列的蛋白统称胆碱结合蛋白。多种结合蛋白在肺炎链球菌生物被膜的形成中有作用。已被证实：LytA酰胺酶，LytC溶菌酶，LytB氨基葡糖苷酶，CbpA粘附素，PcpA粘附素和PspA(肺炎球菌表面蛋白A)突变体形成生物被膜的能力降低。

组氨酸标签是指6个连续的组氨酸，可简写为6×His。组氨酸标签常作为重组蛋白末端融合多肽段。组氨酸是具有杂环的氨基酸，每个组氨基酸含有一个咪唑基团，这个化学结构带有很多额外电子，对于带正电的化学物质有静电引力，这个标签在pH8.0时不带电，且无免疫原性，对蛋白质的分泌、折叠、功能基本上无影响。凭借此组氨酸肽段可与多种金属离子发生特殊的相互作用，包括Ca2+、Mg2+、Ni(2+)、Co2+等，其中以镍离子使用最为广泛。便于用金属螯合亲和层析纯化蛋白质。

磷是一种不可再生的有限资源，过度排放会带来严重的水体富营养化。天然水溶性磷，是指溶解在土壤溶液中的无机磷和少量与可溶性低相对分子质量有机化合物结合的磷。城市污水中的磷浓度约为5-15mg/L，部分污水中磷的含量则更高。磷是一种不可再生的有限资源，且磷是水体藻类生长的限制因子，因此磷的富集就成为解决磷资源枯竭及水体净化的重要方法。利用强化生物除磷(EBPR)技术，借助于聚磷菌(PAOs)的作用能够将污水中的磷富集于厌氧池或者污泥沉淀池，也可获得较高的溶解性磷，可溶性磷酸盐高效简便的去除方法，将能更好的提高磷的回收效率。

水体重金属污染是指含有重金属离子的污染物进入水体对水体造成的污染。矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生的重金属废水(含有铬、镉、铜、汞、镍、锌等重金属离子)是对水体污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。现阶段我国排放废水中含有多种重金属。2014年全国工业废水排放量为205.3亿吨。工业废水中重金属汞、镉、六价铬、总铬、铅及砷排放量分别为0.7吨、16.9吨、34.8吨、131.8吨、71.8吨和109.2吨。工业废水总排放量及工业废水中的重金属排放量巨大。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。废水中的重金属是各种常用水处理方法不能分解破坏的。

发明内容：

有鉴于以上内容，本发明的目的在于设计一种触发型自发组装的含有6×His的两亲性多肽，6×His形成亲水结构存在于所形成的自组装颗粒的表面。其特征在于触发因子为磷酸氢盐，所形成的颗粒对水溶液中Ni(2+)等过渡态金属离子具有亲和作用。

本发明所采用的技术方案是：