王雅楠王文楷张成彬蛛丝蛋白这种生物——按它的大小,能够在一夜之间从自己的身体里造出一个足球场大小的结构,夜夜如此,还能在其中捉住相当于一架飞机的猎物。你怎么会不想研究一下它是如何做到的呢?”------弗利兹•沃尔拉斯教授Contents4蛛丝的结构与功能1235蛛丝蛋白的基因工程表达研究进展蛛丝蛋白在组织工程中的应用展望天然蛛丝形成的过程参考文献Vollrath还发现蜘蛛壶腹腺内有一些中空的纤维管,其管壁由具有透析作用的半透膜组成。I.加速水流并改变其离子成分,从而起到一个阀门和动力泵的作用。II.可以促进断丝的连接和纺丝,以保证丝蛋白以最优化的方式进行自装配。蛛丝独特的理化性能热稳定性可降解性250℃以上才分解在一定的酸性条件或者紫外线照射时,会发生降解强度大热稳定性好韧性大耐疲劳性可降解性理化性质具有独特的三维空间网状结构影响蛛丝力学性能的因素生理状态蜘蛛拖丝蛋白的弹性、强度、断裂张力与蜘蛛的体重有相关性蜘蛛纺丝或人工抽丝速度v,断裂强度,初期晶体模数,断裂伸长率针对各种蛛丝蛋白的不同结构和功能,Hayasi等提出假说:Ala含量晶体的模数张力强度从分子结构:针对各种蛛丝蛋白的不同结构和功能,Hayasi等提出假说:从分子结构:Prince等根据蜘蛛拖丝蛋白的序列设计合成了人工基因,将其转入到大肠杆菌中进行表达。得到了一些大小不等的蛋白质片段,并且含有大量的β-折叠结构。Hinman等通过构建cDNA文库的方法,得到了编码棒络新妇蛛拖丝蛋白部分基因序列,并成功地转化到大肠杆菌中进行表达,但是所得到的蛋白质与预期的氨基酸序列相差甚远。Beckwitt等利用PCR技术,从Araneus蜘蛛基因中得到一个708bp的基因片段。将其克隆到大肠杆菌中以后,获得了一个与已经报道的拖丝蛋白序列相似的蛋白质实验结果还表明:蛛丝蛋白全基因有很大的不稳定性,目前只得了其部分序列,且都为3′端序列。(这是因为其3′端序列具有高度保守性)•具有三维网状空间骨架结构,以提供机械稳定性和足够的孔穴,促进营养物质的流动和吸收•具有非凝血酶解性质,以免激活淋巴细胞和血小板•具可湿性,电荷分布和亲水性等表面性质,以诱导种子细胞正确的细胞应答作为一种组织工程的新材料,蛛丝在这几个方面都具有得天独厚的条件。组织工程领域应用•利用这种技术来代替缺损的细胞和组织,或者使缺损的细胞和组织再生目前阶段:缝合线:经过特殊处理的蛛丝,与人体组织有机地结合在一起,无感染、排斥等副作用,且可被机体吸收降解展•替代人体的其它组织也有不可估量的前景:强度高,韧性大的优点,可用蛛丝来替代缺损的韧带、肌腱等软组织望•用来介导药物对特殊的细胞组织和器官进行治疗,尤其是在神经细胞,神经组织和脑组织修复时•蛛丝蛋白弹性大,我们还可用它来进行组织填充以及作为人造心血管组织等用途•蛛丝蛋白透明,可湿,具有通透性,将来人们还有可能利用它来对人体角膜进行更换•根据其半晶体结构可以用来发展生物半导体技术•其稳定的空间构象和在一定条件下可逆的自装配行为可作为生物计算机的优良材料D.Saravanan,SpiderSilk-Structure,properitiesandspining.张前军李敏,蛛丝蛋白的研究进展及应用前景《生物工程进展》2009,Vol.21,No.6潘鸿春,蜘蛛丝蛋白研究进展,2006,蛛形学报宋志顺梁爱萍,神奇的蜘蛛丝,ChinaNatrueThankyou!