[发明专利]以组氨酸和色氨酸基团联合对烟草花叶病毒壳蛋白模板进行结构修饰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学与材料学研究领域。通过分子生物学的方法，以组氨酸（His）和色氨酸（Trp）基团联合对烟草花叶病毒壳蛋白（TMVCP）模板进行结构修饰，以使其可以更好的在材料学领域应用。

背景技术

烟草花叶病毒（TMV），是烟草花叶病得病原体，对烟叶生长危害极大，目前有关烟草花叶病毒的研究多以防治烟草花叶病相关(例如专利：银杏内酯B在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用（申请号201010291033.8）；专利：柴胡皂苷A在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用（申请号201010291073.2），专利：6-O-咖啡酰基飞蓬苷在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用（申请号201010291012.6）)。

   近年来，有研究者开始将TMV在材料研究领域进行应用。TMV外壳蛋白（CP）以其纳米管状的几何外形、高活性的内外表面被认为是一种理想的构筑低维材料的模板（R. Tsukamoto, M. Muraoka, M. Seki, H. Tabata, I. Yamashita. Chem. Mater., 2007, 19: 2389；E. Dujardin, C. Peet, G. Stubbs, J. N. Culver, S. Mann. Nano Lett., 2003, 3: 413；M. Knez, M. Sumser, A. M. Bittner, C. Wege, H. Jeske, T. P. Martin, K. Kern. Adv. Funct. Mater., 2004, 14: 116.），目前以TMV-CP为模板，已经进行了多种纳米材料的生长，最终得到的复合材料被认为可在信息存储、光捕集以及传感器等领域有应用的潜力（R. J. Tseng, C. Tsai, L. Ma, J. Ouyang, C. S. Ozkan, Y. Yang. Nature Nanotechnology, 2006, 1: 72；R. A. Miller, A. D. Presley, M. B. Francis. J. Am. Chem. Soc., 2007, 129: 3104；T. L. Schlick, Z. Ding, E. W. Kovacs, M .B. Francis. J. Am. Chem. Soc., 2005, 127: 3718）。

一般来说，TMVCP的组装体在分散介质中存在三种可能的状态（A. Klug. Philos Trans R. Soc. London B, 1999, 354: 531）：1、蛋白A（可认为是单体、三聚体及五聚体之间的动态平衡）；2、34个单体组成的盘状结构；3、一定长度的中空管状结构。调控体系pH值、离子强度以及温度等条件，可以使得TMV-CP处于某几种状态的动态平衡中，这就使得TMV-CP在具体应用中呈现出结构的不连续性，不利于发挥其作为模板材料的功能。已经有研究者试图通过基因工程和化学修饰的方法，来提高TMV-CP的结构均一性，但没有取得明显的成效。申请者已经申请了一个以His来对TMVCP模板进行结构修饰的专利（一种烟草花叶病毒壳蛋白模板结构修饰方法，申请号：201210336227.4），在这个专利中，申请者将融合蛋白与纯化常用的His引入TMVCP中，在保证了蛋白纯化高效进行的同时，利用His基团共轭结构的π-π堆积作用，提升了TMVCP模板的结构稳定性。但经过进一步的试验，发现仍有进一步提升其模板稳定性的空间。

发明内容

本发明的目的正是基于上述现有技术状况而专门研究的一种以组氨酸和色氨酸基团联合对烟草花叶病毒壳蛋白模板进行结构修饰的方法，是在以组氨酸（His）修饰的基础上，引入色氨酸（Trp）基团，以期得到更好的修饰效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种以组氨酸和色氨酸基团联合对烟草花叶病毒壳蛋白（TMVCP）模板进行结构修饰的方法，在以组氨酸（His）修饰的基础上，引入色氨酸（Trp）基团，进一步进行修饰，具体步骤如下：