[发明专利]RhuA突变体及其在制备二维复合材料中的应用

说明书

本发明公开了一种RhuA突变体及其在制备二维复合材料中的应用。所述RhuA突变体由序列如SEQ ID No.1所示的天然RhuA单体氨基酸序列的第98位的天冬氨酸、第264位的甘氨酸突变为半胱氨酸而形成。它的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明采用RhuA突变体作为基元构筑高度有序的二维晶体结构为模板，利用其表面暴露的功能巯基与金属纳米粒子的相互作用，通过调控溶液中pH和离子强度，调控金属纳米粒子形成高度有序的二维纳米结构，实现了基于RhuA二维晶体模板制备二维复合材料；制备方法新颖，步骤简单，条件温和，并且所获二维复合材料具有良好的分散性，在传感领域、电子学具有潜在的价值。

技术领域

本发明涉及一种RhuA(L-鼠李树胶糖-L-磷酸醛缩酶)突变体，尤其涉及一种RhuA蛋白突变体，以及利用该RhuA蛋白突变体自组装的高度有序二维模板制备高度有序且均一的二维复合材料的方法，属于纳米生物技术领域。

背景技术

蛋白质是生命体重要的组成部分，基于独特结构、物化性质、固有功能而成为构筑二维的纳米材料重要的基元，吸引了无数研究者广泛关注，借助基因工程和位点特异的化学修饰，将蛋白进行定向突变可控的组装形成功能化的二维模板，成功的定位功能基团和精确偶联纳米颗粒，在纳米尺度下进行功能复合材料高度有序自组装，形成大量功能化的复合材料，在生物传感、能量转移和储存、生物催化、生物成像、生物医疗等领域发挥重要意义，为纳米生物学发展做出许多贡献，极大地促进了蛋白的应用范围。

在一定的物理化学条件下，利用生物大分子的功能基团和无机纳米离子的相互作用，调控无机纳米离子矿化，从而使纳米颗粒组装成特殊结构。以RhuA蛋白为模板矿化无机纳米材料形成的功能化材料对纳米生物技术发展的具有重要价值。

二维的复合材料拥有独特的结构和机制，是诸多领域的重要材料。利用RhuA形成二维晶体结构为模板，构筑有序的二维金纳米复合材料，这对微型电子设备研发具有潜在的价值。但是当前现有技术中构建二维复合材料存在一些技术问题，如复杂的步骤、严苛的反应条件、差的分散性等等。

因此，如何对二维复合材料的构建技术进行优化，寻求一种制备方法简单、条件温和的二维复合材料制备技术是业界研发人员的重点研究领域。

发明内容

本发明的主要目的就是针对以上现状，提供一种RhuA突变体，以及利用该RhuA突变体自组装的高度有序二维模板制备高度有序且均一的二维复合材料的方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种RhuA突变体，它由序列如SEQ ID No.1所示的天然RhuA单体氨基酸序列的第98位的天冬氨酸、第264位的甘氨酸突变为半胱氨酸而形成。

进一步地，它的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。

本发明实施例还提供了用于编码前述RhuA突变体的基因。

进一步地，它的序列如SEQ ID No.3所示。

本发明实施例还提供了携带有前述基因的重组表达载体。

本发明实施例还提供了转化/转染有前述重组表达载体的宿主菌。

进一步地，所述宿主菌包括大肠杆菌。

本发明实施例还提供了构建前述的RhuA突变体的方法，其包括：

提供定点突变试剂；

以天然RhuA的DNA为模板，与所述定点突变试剂混合均匀，进行定向诱变，使天然RhuA单体氨基酸序列的第98位的天冬氨酸、第264位的甘氨酸突变为半胱氨酸，之后进行T4酶连，获得携带有前述基因的重组表达载体；

以及，将所述重组表达载体转入宿主细胞进行表达，获得所述RhuA突变体。