厚壳贻贝粘附蛋白十肽重复序列的表达及功能分析

利用PCR扩增Mcfp-1(M.coruscus foot protein-1)基因的12个十肽重复序列粘附功能片段(Mcfp-11～12)并连接到pGEX-4T1表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达.纯化的多肽产物经凝血酶处理切除GST标签,获得Mcfp-11～12功能肽段,最后用酪氨酸酶对该产物进行修饰.通过材料表面包被、石英晶体微天平(QCM,quartz crystalmicro balance)分析、细胞粘附和细胞毒性等实验,研究了该表达产物作为生物粘合剂的粘附特性.结果显示,重组表达产物Mcfp-11～12在多种材料表面的包被能力与Cell-TakTM(天然提取的贻贝粘附蛋白混合物)相当,甚至更佳;对细胞的粘附能力与Cell-TakTM相当;用HeLa细胞和293T细胞进行的MTT实验未发现细胞毒性.上述结果表明,Mcfp-11～12作为生物医用粘合剂具有潜在应用价值;同时,基因重组技术可以为制备新型海洋贻贝粘附蛋白防水生物粘合剂提供有效的手段.本研究为临床使用更优质的生物医用粘合剂提供了理论依据.

仿贻贝粘附蛋白聚合物的合成及其防腐机理研究

目的合成水性含多巴胺功能基团的仿贻贝粘附蛋白聚合物(PHEA-DOPA),研究在水性环氧涂层中的腐蚀防护机理。方法通过聚琥珀酰亚胺与乙醇胺和多巴胺的连续氨解反应,成功制备了PHEA-DOPA粘附聚合物,并用红外光谱(FTIR)仪、核磁(1HNMR)共振波谱仪和紫外-可见分光光度计对其结构进行了表征。通过电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)、石英晶体微天平(QCM-D)和拉曼光谱,对含有PHEA-DOPA的水性环氧涂层在碳钢表面的防护性能与机理进行了研究。结果红外光谱、核磁光谱和紫外-可见光谱结果表明,成功合成了PHEA-DOPA聚合物。EIS和SEM结果表明,PHEA-DOPA的加入能够明显提高涂层的防护性能。QCM-D和拉曼光谱结果表明PHEA-DOPA的防腐机理为:PHEA-DOPA结构中的DOPA基团与Fe离子有较强的吸附络合作用,并在碳钢表面和涂层内部反应生成不溶性的[Fe(DOPA)3]3+络合物,可抑制铁的溶解过程,提高涂层的致密性。结论 PHEA-DOPA粘附聚合物的加入能够明显提高涂层的防护性能。

贻贝粘附蛋白及其衍生物多巴胺的研究进展

贻贝粘附蛋白因含有大量多巴分子(DOPA)而使之具有独特的抗潮湿粘接性能,能够粘附在包括四氟乙烯在内的几乎所有材料表面,已成为生物胶黏剂研究的热点。本文综述了贻贝粘附蛋白及其衍生物多巴胺的研究进展,并展望了其在医学、防腐和防污领域的应用前景。

仿贻贝粘附蛋白聚合物的研究及动态

贻贝粘附蛋白以其对不同基材表面及在水下都具备高强的粘附能力而闻名。根据仿生学原理,通过将贻贝粘附蛋白功能元即邻苯二酚基团与合成高分子相结合制备仿贻贝粘附蛋白聚合物,达到复制重现甚至超越天然贻贝粘附蛋白粘附效力的目的,是目前贻贝仿生领域研究热点之一。本文综述了近年来国内外仿贻贝粘附蛋白聚合物的研究进展。我们按照主链结构的种类进行了分类,对仿贻贝粘附蛋白聚合物材料的发展过程、材料的设计思路以及应用领域进行了系统的归纳总结。通过研究分子结构与仿生材料功能特性之间的相互关系,希望为以后设计合成新型的功能化的贻贝仿生材料提供有益的借鉴和参考。

HClO对贻贝粘附单元DOPA氧化的理论研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)研究贻贝粘附单元DOPA(3,4-二羟基苯丙氨酸)的结构与性质,得分子的几何构型、原子电荷分布、反应活性及热力学等参数,表明:DOPA苯环易与HClO(次氯酸)发生亲电取代反应(1),生成3-氯-4,5-二羟基苯丙氨酸,阻碍生成贻贝内超强粘附单元DOPA二联体,降低粘附蛋白间粘性;DOPA侧链易与HClO发生亲电亲核反应(2),促使DOPA侧链的断裂,降低粘附蛋白内粘性;在相同温度下,反应(1)和反应(2)的ΔG<0,且ΔG(1)<ΔG(2),反应(1)较易发生。

Fmoc-DOPA(acetonide)-OH的简单高效合成

受贻贝粘附蛋白启发而产生的3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA)衍生物引起了人们对生物材料和医疗器械的功能化涂层产生广泛兴趣.芴甲氧羰酰基-3,4-二羟基缩丙酮-L-苯丙氨酸[Fmoc-DOPA(acetonide)-OH]是贻贝粘附蛋白和多肽的固相合成关键原料.然而,现有的Fmoc-DOPA(acetonide)-OH的合成方法步骤繁琐、成本高,使其实际应用受到极大阻碍.本工作报道的两步法策略制备Fmoc-DOPA(acetonide)-OH,是一种简单且经济高效的合成方法,具有广阔的应用前景.