摘要
纳米银是纳米级别的单质银，在光学、抗菌、催化等领域有着广阔的应用前景。利用生物法合成的纳米银，具有环境友好、生物相容性高、成本低等诸多优势。本论文在实验室高效合成纳米银微生物的基础上，克隆微生物合成纳米银蛋白质基因，并且在大肠杆菌内表达纳米银合成蛋白，验证重组蛋白合成纳米银的能力；通过分子改造优化纳米银合成蛋白，获得了高效合成纳米银的重组蛋白，测试重组蛋白合成纳米银的能力，并对合成的纳米银进行表征。主要研究内容如下： 1：以课题组前期获得“假定蛋白”的氨基酸序列为基础，本实验将编码“假定蛋白”的基因片段克隆至表达载体pET-28a，在BL21（DE3）Star菌株内诱导表达，经纯化获得的蛋白质命名为NA33。NA33在37℃、硝酸银底物浓度20mM、摇床转速200r/min、pH12的条件下能够合成纳米银，纳米银溶液呈现淡黄色，通过UV-vis表征发现，在420nm处出现特征吸收峰，峰形较窄。 2：由于NA33性质不稳定，表达量较低，通过生物信息学分析的方式对NA33的结构域和三维空间结构进行分析，对NA33进行分子改造，将获得的新的蛋白质命名为SNA15。改造后重组蛋白在大肠杆菌表达每升大肠杆菌发酵液可纯化出87mgSNA15，与原始蛋白相比提高了14.5倍。SNA15蛋白质在4℃冰箱放置7天无明显沉淀，与原始蛋白相比储藏时间延长了6天。 3：采用单因素实验优化SNA15合成纳米银的条件，最终确定温度30℃、pH12、硝酸银底物浓度20mM为最佳纳米银合成条件。对最佳条件下SNA15合成的纳米银进行表征，TEM表征发现纳米银颗粒呈现球形或近球形，球形度高，粒径在3-20nm之间，平均粒径为8.5nm；SEM表征发现纳米银分散程度较好；FTIR表征发现纳米银表面存在-NH、C-O、-OH等官能团小分子。抑菌实验结果表明SNA15合成纳米银对金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌的IC50分别为130μg/mL、145.3μg/mL、123.6μg/mL、122.9μg/mL。 本课题验证重组蛋白合成纳米银的能力；通过分子改造优化纳米银合成蛋白，获得了高效合成纳米银的重组蛋白。为后续研究者利用蛋白质大分子大量制备纳米银提供了理论基础。本实验制备的纳米银具备极其广阔的应用前景。
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