[发明专利]制备新材料的方法及获得的新材料和应用

说明书

本发明提供了一种制备新材料的方法及获得的新材料和应用，涉及新材料制备的技术领域。上述制备新材料的方法包括以下步骤：在所述新材料中加入昆虫表皮蛋白，和/或加入所述昆虫表皮蛋白的功能性截短体、突变体、多肽中的至少一种。通过加入昆虫表皮蛋白的方式制备新材料，一方面充分利用了昆虫表皮蛋白的多种生理生化性质，另一方面昆虫表皮蛋白可以通过基因重组的方式获得，克服了现有技术中结构蛋白在制备材料中存在的诸多缺点。另外，本发明提供了薄膜材料、多孔支架材料、凝胶、团聚体等新材料，可以应用于包装、生物医学、环境和光学等领域，应用范围广。

技术领域

本发明涉及新材料制备的技术领域，具体涉及制备新材料的方法及获得的新材料和应用。

背景技术

结构蛋白是构成细胞和生物体结构的一类蛋白，常见的结构蛋白有胶原蛋白、角蛋白、丝蛋白和弹性蛋白等。这些结构蛋白往往拥有良好的生物相容性、环境友好性和优异的机械性能，因此在不同领域特别是材料领域有广泛的应用，例如蛋白水凝胶、柔性电子器件、基因或药物递送纳米载体、蛋白复合膜等。

但上述结构蛋白仍然存在一些缺点限制了其在材料领域的进一步应用。首先是上述结构蛋白的序列较为简单，生化性质单一。上述结构蛋白往往含有大量的重复序列，结构单一，例如丝蛋白和胶原蛋白含有大量的甘氨酸和丙氨酸重复序列，氨基酸序列决定蛋白的生化性质，因此上述蛋白往往只表现出较为单一的生化性质，从而无法满足不同情况下的应用需求。再者，上述结构蛋白的分子量都比较大，目前获取上述蛋白比较成熟的方法是通过组织提取，例如胶原蛋白通过动物结缔组织进行提取，丝蛋白通过蚕茧获取，角蛋白则由动物毛发获得，但是受到工艺控制，原料来源不同等因素影响，不同批次的蛋白质量往往存在差异，而且复杂的提取过程还会造成环境污染。

鉴于上述结构蛋白存在的缺点，开发更多具有不同序列特征和生化性质、易于获取的结构蛋白对于新材料的研发具有积极意义。

发明内容

本发明提供了第一方面提供了一种制备新材料的方法，所述新材料中加入昆虫表皮蛋白，和/或加入所述昆虫表皮蛋白的功能性截短体、突变体、多肽中的至少一种。

昆虫表皮蛋白是构成昆虫表皮组织的重要结构蛋白，表皮蛋白数量巨大，这些表皮蛋白拥有丰富的序列多样性，根据氨基酸保守序列特征可以将其分为12个不同的家族，包括CPR、CPAP、CPT、CPH等。此外，表皮蛋白的生理生化性质多样，例如某些表皮蛋白具有几丁质结合活性，某些表皮蛋白能参与结合植物病毒，某些表皮蛋白拥有优异的机械性能和温度响应相变性质。表皮蛋白的序列特征和生理生化性质多样性使其在材料领域具有巨大的应用前景。

对于新材料的种类，应用的领域不作具体限定，可以根据研究方向或应用领域等实际需要进行调整获得目的新材料。

进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述新材料中加入亚洲玉米螟CPH家族表皮蛋白OfCPH-1、截短体、突变体、多肽中的至少一种。

亚洲玉米螟是鳞翅目螟蛾科昆虫，是一种常见的钻蛀性昆虫，本发明发现了在亚洲玉米螟表皮中高表达的表皮蛋白OfCPH-1，构建了OfCPH-1及其截短体的表达载体，通过镍离子亲合层析对OfCPH-1及其截短体进行了分离纯化，对分离纯化后的重组蛋白进行了生化性质表征，并探究了OfCPH-1在材料领域的应用。

表皮蛋白OfCPH-1的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，长度为213个氨基酸。编码表皮蛋白OfCPH-1的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示，长度为642个碱基。

表皮蛋白OfCPH-1的截短体蛋白包括但不限于OfCPH-1a、OfCPH-1b、OfCPH-1c、OfCPH-1d和OfCPH-1e。

OfCPH-1a截短体蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，长度为82个氨基酸。编码核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示，长度为246个碱基。