非生理活性蛋白质及其多肽片段的聚集态结构调控和功能化

非生理活性蛋白质以其无关键氨基酸位点的特性，已成为高分子科学与蛋白质科学交叉研究的很好对象，而规模化的量产，更使其具有成为带特殊应用性能的生物材料。本项目拟在对动物丝蛋白的构象、结构及性能之间关系研究中取得的一系列创新性成果的基础上，通过以下工作来阐明非生理活性蛋白及其肽段在组装过程中的驱动力和各种影响因素，并利用分子（链）之间的各类相互作用，在调控蛋白质（多肽）多层次有序聚集的过程中，赋予其不同性状聚集体各种功能：1、具有特征链结构及分子量的丝蛋白（多肽）的制备和聚氨基酸的可控合成，了解影响其差异的各种内外因素；2.对丝蛋白等多肽链在溶液中的行为进行探索，掌握控制蛋白质构象及其先期形成"结构域"的有效方法；3.研究蛋白质（多肽）"结构域"之间的相互影响，由此对进一步形成的"宏观"有序结构在不同层次上进行调控；4、从性状和有序折叠特征等多方面对各种蛋白质（多肽）的聚集体实施功能化。

本项目严格按照计划任务书中的工作要点执行且有所拓展，取得了丰硕的成果。项目以非生理活性的天然动物丝/丝蛋白和合成聚氨基酸包括其多肽片段为主要研究对象，通过不同环境下力学性能测试、流变学研究、常规谱学及同步辐射谱学分析等传统和先进研究方法并重的策略，进一步深入地理解了其结构与性能之间关系；在此基础上，不仅实现了具有特征链结构和分子量（分布）的丝蛋白/多肽制备和聚氨基酸的可控合成，而且详尽地考察了其在不同溶液中的构象及转变、自组装特征和聚集态结构等性质；在充分认识到特定氨基酸序列先期折叠而成的“结构域”对蛋白质/多肽/聚氨基酸有序聚集重要作用的前提下，探索了丝蛋白和两亲性多肽/聚氨基酸在组装过程中的驱动力和多种影响因素，利用分子（链）之间的各类相互作用，在调控丝蛋白（多肽/聚氨基酸）多层次有序聚集的过程中，赋予不同性状聚集体的多种功能；同时，也在一定程度上实现了蛋白质/多肽/聚氨基酸对多种无机物形成过程和性状的调控，并使此类有机/无机杂化物具备了特殊的理化性能。