[发明专利]一种人工改造基因、SNA15蛋白及其高效合成纳米银的方法

说明书

本发明公开了一种人工改造基因、SNA15蛋白及其高效合成纳米银的方法，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。本发明首次公开了经过人工改造后可高效合成纳米银的SNA15蛋白氨基酸所对应的核酸序列，本发明经过基因工程技术蛋白质工程技术人工改造得到的蛋白能够高效合成具有生物活性的纳米银。本发明制备的生物纳米银溶液呈褐色，性质稳定，粒径分布在2～25nm，并且所合成的纳米银表面包被着参与合成纳米银的蛋白质，具有良好的生物学功能，通过抑菌实验证实该纳米银具有广谱抗菌效果且抗菌效果显著。

技术领域

本发明涉及基因工程与蛋白质工程，具体涉及一种人工改造基因、SNA15蛋白及其高效合成纳米银的方法。

背景技术

银自古以来就被人们用来做抗菌剂，但是随着科技的发展，抗生素的出现导致银在杀菌方面的利用率下降了。但是由于人们对抗生素的滥用导致目前从新药类别的研发到检测细菌对新药产生耐药性的时间正在逐渐缩短，以青霉素为例，目前青霉素三代四代用的居多。

纳米银的抑菌机制与抗生素的抑菌机制不同，纳米银在抑菌方面具有广谱性，纳米银的粒径越小，其杀菌性能越强。而一种类型的抗生素只能抑制某一类的细菌，因为纳米银的抑菌是通过直接暴露引起细菌的死亡，由于其特殊的纳米尺寸从而导致细菌发生纳米穿孔，使得纳米银插入到细菌的细胞膜或者细胞壁上，导致其结构被破坏从而致使细菌胞内组分外流，引起细菌死亡。当纳米银进入到细菌的细胞质膜时，会与含巯基的LPS结合，削弱其相互作用导致细胞膜的通透性增加，同时纳米银容易与氧结合，促进O₂的解离生成ROS，粒径越小的纳米银其产生ROS的能力越强。入侵到胞内的纳米银会与胞内的DNA和蛋白质交联，导致有关氧化损伤修复基因的丢失和氧化损伤蛋白的缺失，并且导致处于自由态的DNA分子凝聚，影响细胞的正常分裂及功能的表达。

以纳米银作为抗菌剂在净水处理、食品保鲜、水产养殖、农业生产和生物医学应用中起着重要作用，同时纳米银还以纳米银浆的形式被运用到传感器等高新技术领域。随着纳米材料技术的飞速发展，纳米粒子的合成越来越方便，纳米粒子被大量生产，并在日常生活中得到广泛的应用。由于纳米银表面具有等离子体共振增强功能，并且不同形貌，不同粒径的纳米银用不同激发波长会影响纳米银的荧光增强效应。以该蛋白合成的球形银纳米粒子为例，粒径越大，其表面等离子体共振峰越发生红外偏移，表面等离子共振效应逐渐由吸收向散射转变。同时纳米银具有表面增强拉曼散射效应，能够使得待测物质的拉曼信号增强，具备实现单分子检测的特性，可以有效实现利用复合探针对例如癌细胞的靶向SERS成像进行检测、对水溶液中有毒有害物质现场检测、肿瘤细胞扩散情况进行检测等方面的应用。正是由于纳米银的表面效应以及量子尺寸导致纳米银在生物医学领域、表面增强拉曼效应，以及微电子领域占有重要地位。例如联合应用外用重组人碱性成纤维细胞生长因子、纳米银抗菌水凝胶敷料能减轻局部肿胀、缓解术后疼痛、促进踝部开放骨折创面恢复，缓解炎症反应及氧化应激反应，有效降低术后切口并发症发生率。纳米银抗菌凝胶可预防放射性皮炎的发生和降低放射性皮炎的严重程度，可减少由于皮肤反应引起的治疗中断，能改善治疗效果。