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苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）是一种作用于易感昆虫中肠的革兰氏阳性菌,在其芽孢形成过程中能产生对昆虫幼虫具有高毒力和高特异杀虫活性的蛋白质伴胞晶体,即Bt蛋白。Bt蛋白具有杀虫活性频谱广,效应强等优点,已被广泛用于抗虫转基因作物的培育和生物杀虫剂的生产。Bt蛋白的使用尽管实现了农作物的增产增收,但是其在环境中的残留也带来了潜在生态环境风险问题,引起了社会的广泛关注。因此,研发一种对Bt蛋白具有特异性识别、提取、分离和纯化效果的分子识别材料对Bt蛋白的迁移、转化和残留研究是很有必要的。聚合物纳米颗粒由于合成简单,条件可控,且具有粒径小、比表面积大和生物相容性好等优点,已被广泛用于生物大分子的分离、纯化和检测以及生物毒素的捕获和去除。Bt蛋白杀虫机理研究表明,斜纹夜蛾中肠受体氨肽酶-N（APN）是通过其受体表位128HLHFHLP134（HP-7）与Bt Cry1C蛋白结合在一起的。因此,本研究模拟了Bt Cry1C蛋白与APN之间的分子识别机制,将受体结合位点代表的多肽HP-7丙烯酰胺化,以其作为功能单体,丙烯酰胺（AAm）、异丙基丙烯酰胺（NIPAm）和叔丁基丙烯酰胺（TBAm）为共存单体,通过调节多肽单体和共存的其它单体的种类和配比来控制聚合物纳米颗粒的亲水性、疏水性和电荷性,使其与Bt蛋白抗原决定簇之间具有互补的多重相互作用,从而显示出昆虫受体APN的仿生特点,实现对Bt蛋白的选择性识别。完成的工作主要包括:合成并筛选出对Bt蛋白具有最佳亲和力的聚合物纳米颗粒;对影响Bt蛋白吸附效果的因素进行优化;对聚合物纳米颗粒的吸附热力学、动力学和选择性等进行了评价;对聚合物纳米颗粒与Bt蛋白之间的相互作用机理进行了探讨,并与本实验室前期筛选出的两种聚合物纳米颗粒APhe-NP2和NK-12-NP4进行了比较,得到的主要结果如下:1. 从聚合物纳米颗粒文库中筛选出对Bt Cry1C蛋白具有最佳亲和力的聚合物纳米颗粒为NP3（20%HP-7,38%AAm,40%TBAm,2%BIS）,优化出最佳吸附条件为p H 8.0 10 m M的PBS缓冲溶液。2. 选择性吸附实验表明,聚合物纳米颗粒NP3对研究的几种常规蛋白几乎没有亲和效果,对Bt Cry1C蛋白尽管具有较高的亲和力,但是其吸附容量远远小于BtCry1F和Bt Cry1Ac蛋白。进一步的实验证实,对Bt Cry1F蛋白具有最佳亲和力的聚合物纳米颗粒仍为NP3,最佳吸附条件仍为p H 8.0 10 m M PBS缓冲溶液。这些结果表明NP3对Bt Cry1F和Bt Cry1C蛋白的吸附机理是相似的。Bt Cry1F蛋白在NP3表面的最大理论吸附容量可达646.4mg/g,且20 min内即可达到吸附平衡。3. Bt Cry1F胃蛋白酶酶解液吸附实验结果显示,胃蛋白酶酶解液中的部分多肽片段被NP3吸附后色谱峰信号明显减弱。这些多肽片段可能就是NP3与Bt Cry1F蛋白,以及Bt Cry1F蛋白与斜纹夜蛾受体APN结合的潜在作用位点,其氨基酸序列还有待鉴定。4. Bt Cry1Ac抗原决定簇及突变多肽吸附实验结果显示,APhe-NP2和NK-12-NP4对Bt Cry1Ac蛋白中自然存在的三段多肽RQ-12、FR-14和TS-14均具有非常高的亲和力,由于RQ-12在Bt Cry1Ac蛋白晶体结构中处于Domain II的顶端,其位阻更小,因此RQ-12在Bt Cry1Ac蛋白与聚合物纳米颗粒的结合中可能作用更显著。比较聚合物纳米颗粒对RQ-12、TS-14及其突变多肽的吸附结果,我们发现静电和氢键作用对Bt Cry1Ac蛋白与APhe-NP2和NK-12-NP4的结合起着至关重要的作用,而多肽是线性还是环状结构对其与聚合物纳米颗粒的亲和能力影响不大。聚合物纳米颗粒NP3与Bt Cry1Ac蛋白之间的结合机理与APhe-NP2和NK-12-NP4是不同的,该聚合物纳米颗粒对Bt Cry1Ac中天然存在的RQ-12、FR-14和TS-14的亲和力明显低于APhe-NP2和NK-12-NP4,这主要是因为NP3侧链中引入的HLHFHLP含有三个带正电荷的组氨酸,而RQ-12、FR-14和TS-14中也含有多个带正电荷的氨基酸残基,这些正电荷基团之间的静电斥力可能是导致其结合力弱的主要原因,其具体的结合位点还需要通过其它研究手段进一步分析。