重组蜘蛛丝蛋白：从分子设计、高效表达至生物矿化功能的全面解析

一、引言

1.1研究背景与意义

蜘蛛丝作为一种天然的蛋白质纤维，拥有令人惊叹的性能，堪称自然界的“神奇材料”。从结构上看，蜘蛛丝蛋白主要由丙氨酸和甘氨酸等氨基酸组成，形成了独特的寡聚丙氨酸基序列和甘氨酸基序列。这些序列通过精妙的组合，构建出反β-螺旋结构和β-转角、β-螺旋结构，赋予了蜘蛛丝卓越的力学性能。在强度方面，蜘蛛丝的强度极高，部分种类蜘蛛丝的强度甚至超过了目前一些高强度的合成纤维，例如著名的凯夫拉尔纤维，其抗拉力可达5GN/m2，而凯夫拉尔纤维仅为4GN/m2。同时，蜘蛛丝还具备出色的柔韧性和弹性，当