[发明专利]疏水蛋白mHGFI基因及表达的蛋白及应用

说明书

本发明公开了疏水蛋白mHGFI基因及表达的蛋白及应用，疏水蛋白mHGFI基因的核苷酸序列是SEQ ID NO.2表示。本发明采用大肠杆菌的表达系统，利用基因工程的方法对原有的灰树花菌(Grifola frondosa)HGFI基因中半胱氨酸进行突变为丝氨酸，获得高表达、表达的疏水蛋白溶解性好以及生产周期短的疏水蛋白mHGFI基因，实验表明，1L的TB培养基可以得到2mg目的蛋白mHGFI。疏水蛋白mHGFI基因表达的蛋白具有与真菌疏水蛋白HGFI相近的双亲性及应用性质。仍然可以作为乳化剂使小油滴在水中稳定存在，并且可以作为分散剂分散石墨烯及碳纳米管，解决疏水性材料修饰问题。

技术领域

本发明属于蛋白的基因工程及其性质研究，具体地涉及疏水蛋白突变体生产工艺及其应用。

背景技术

疏水蛋白是由丝状真菌表达的一组小的(100-150个氨基酸)富含半胱氨酸的蛋白质。疏水蛋白是真菌独特的蛋白质，不会出现在其他生物体中。它们以其在物体表面上形成疏水性(防水)涂层的能力而闻名，于1991年首次被发现和分离，并且这些疏水蛋白都在氨基酸链保守位置存在8个半胱氨酸。这类蛋白质具有很高的表面活性，能够通过自组装在两相界面处形成两性蛋白膜，从而改变原介质表面的亲/疏水性。同时疏水蛋白具有广泛的应用性质，疏水蛋白可以作为洗洁产品的成分，改善食品对抗相变的能力并形成稳定的泡沫,还可以用于促进土壤中的污染物降解和应用在石油泄漏后的回收石油过程中；真菌疏水蛋白膜在不同条件下，如宽范围的pH值非常稳定，且可有效防止电极表面的氧化，使亲水性的电活性材料能够结合至电极表面。基于这些优势，真菌疏水蛋白可以作为一种电极基质或作为固定电活性分子至电极表面的材料。

根据亲水模式和理化特性的差异，可将其分为两类：I型和II型。I类单层含有与淀粉样原纤维相同的核心结构，并且对刚果红和硫代黄素T呈阳性。由于I类疏水蛋白形成的单层具有高度有序的结构，单层组装涉及单体的大的结构重排,其自我装配形成的蛋白膜具有高度的不溶解性。即使在100℃水浴时也难溶解于2％SDS(十二烷基硫酸钠)，仅在过氧甲酸和三氟乙酸(TFA)等极少数有机溶剂中解聚和溶解，所以从菌丝上提取I型疏水蛋白(例如HGFI)时还必须要使用强氧化性酸三氟乙酸。同时由于单层组装涉及单体的大的结构重排，对于I型疏水蛋白在两相界面形成双亲性蛋白膜要比II疏水蛋白(例如HFBI，HFBII)有更好的稳定程度。

目前对与疏水蛋白的生产主要利用真菌表达系统(例如毕赤酵母)，但是利用真菌表达系统由于甲醇诱导等步骤使得真菌生产周期长，尤其对于生产疏水蛋白HGFI(Hydrophobin I型)的平皿菌丝，生长周期最多达三周。并且菌丝产量较低，每克干菌丝中仅能提取到HGFI1mg左右。对于原核系统而言(例如大肠杆菌)操作简单，表达量高，但疏水蛋白的表达过程中由于蛋白折叠修饰等过程使得形成包涵体，进而涉及到包涵体的变性和复性操作，更加大了生产成本及生产周期，使得疏水蛋白的大规模生产纯化存在困难

因此，亟需一种可以高表达、表达的疏水蛋白溶解性好以及生产周期短的表达I型疏水蛋白mHGFI的基因。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种疏水蛋白mHGFI基因。

本发明的第二个目的是提供疏水蛋白mHGFI基因表达的I型疏水蛋白mHGFI。

本发明的第三个目的是提供疏水蛋白mHGFI的应用。

本发明的技术方案概述如下：

疏水蛋白mHGFI基因，该基因的核苷酸序列是SEQ ID NO.2表示。

疏水蛋白mHGFI基因表达的蛋白，该蛋白的氨基酸序列是SEQ ID NO.4表示。

疏水蛋白mHGFI基因表达的蛋白作为修饰疏水性物质的应用。

本发明的优点：