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蜘蛛丝尤其是由蜘蛛大囊状腺产生的拖丝,具有质地轻、富有弹性、强度高等优良的特性,作为生物材料具有广泛的应用前景,基因工程技术为大规模生产蛛丝蛋白提供了可能途径。本论文研究了重组蛛丝蛋白工程菌的发酵培养与重组蛛丝蛋白的纯化工艺,并制备了重组蛛丝蛋白纺丝液,进行了湿法纺丝的尝试,在国内首次报道了利用重组蛛丝蛋白进行纺丝并测定了纤维的部分性能。 研究了重组质粒pNS2在两种宿主菌中的摇瓶与10L发酵罐培养表达情况,确定了较适的宿主菌为BL21(DE3),采用pH-stat补料分批发酵,工程菌pNS2/BL21(DE3)最终菌体密度OD600达71.64,表达量为0.8g/L。 重组蛋白以可溶性的形式表达,等电聚焦电泳测定其等电点为8.5,通过超声破碎细胞,调节pH5.6,55~60℃加热4min,20%饱和(NH4)2SO4沉淀等步骤,重组蛋白的纯度可达92%,回收率达57.5%。建立了简单、高效的规模纯化工艺. 纯化的蛋白经透析及冷冻干燥后,选择甲酸作为制备纺丝液的溶剂,制备浓度大于10%的纺丝液,初步研究了湿法纺丝工艺的影响因素,测定分析了三种不同湿法纺丝工艺纺成的丝纤维的水溶性、密度、比强度等物理和机械特性。合成了不溶于水且具有一定强度的纤维。分析认为纺丝液的浓度、凝固浴组成与浓度、拉伸对丝纤维的物理与机械性能均有影响。控制湿法纺丝过程的参数可人工合成具有一定特殊性能的纤维。