乙醇诱导氧化丝蛋白组装动力学研究开题报告

全文总字数：12264字

1. 研究目的与意义

蚕丝蛋白是一种广泛存在的天然结构蛋白，其主要组成为甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸这三种较为惰性氨基酸。

丝蛋白溶液在一定浓度的乙醇诱导下会组装成纳米纤维结构,其形成过程与分子中β-折叠结构含量直接相关。

由此，本课题的主要目的是探究醇诱导下氧化丝蛋白的装过程。

2. 国内外研究现状分析

1、前言

蚕丝是人类最早利用的天然蛋白质之一，是一种性能优良的纤维，主要应用于纺织品中。近来它还应用于生物技术、医药、精细化工等诸多方面，引起人们的广泛关注^[1]。蚕丝蛋白是一种广泛存在的天然结构蛋白，其主要组成为甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸这三种较为惰性氨基酸。丝素蛋白具有优异的生物相容性和可生物降解性，已广泛应用于手术缝合线、伤口敷料、药物缓释材料、组织工程和酶固定化材料等方面^[2]。

丝素基生物材料具有诸多优异的生物学性能，如：形貌和降解速率可控、较低的免疫原性和细胞毒性等，在组织修复再生领域的应用不断扩大。虽然，再生丝素蛋白材料力学性能不足的缺陷严重制约着其在某些方面的应用，但是近年的研究表明，有多种方法可改善其力学性能。通过寻找更能保持天然丝素蛋白化学结构的丝素纤维溶剂，通过寻找提高丝素蛋白与其他高分子相容性的新方法，选择合适的微／纳米物对再生丝素材料增强，控制调节丝素材料的力学性能指标，使其满足不同的生物医学应用是极有可能实现的。

丝蛋白溶液在次氯酸钠的氧化下会将丝氨酸侧链的羟基转化为羧基，所获得氧化丝蛋白具有较强的电负性和极性。

分子自组装构筑纳米材料，尤其是蛋白质分子自组装行为是目前最具活力的研究领域之一。分子自组装就是在平衡条件下，分子间通过非共价相互作用自发组合形成的一类结构明确、稳定、具有某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构的过程^[3]。丝蛋白溶液在一定浓度的乙醇诱导下会组装成纳米纤维结构，其形成过程与分子中β-折叠结构含量直接相关。

基于氧化后丝蛋白溶液的性质改变，从丝蛋白氧化的程度、组装浓度、组装温度等方面对醇诱导下氧化丝蛋白组装过程进行评估，通过荧光染料测定体系中β-折叠结构含量监视组装过程，对所获得的丝蛋白组装体的形貌、性质进行表征归纳，探究醇诱导下氧化丝蛋白的装过程。可以为丝素蛋白的自组装功能性材料提供理论基础。

2、文献综述

2.1 丝素蛋白

2.1.1 丝素蛋白的结构

蚕丝主要由丝素蛋白和丝胶蛋白两种蛋白质组成，丝素蛋白约占重量的70％，丝胶蛋白包裹在丝素蛋白外围，约占重量的25%，蚕丝中还有5%左右的杂质。丝素蛋白是具有结晶结构的蛋白质，其中包含18种氨基酸，主要是丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸，其含量占重复序列的比例分别是65%、23%、9%.丝素蛋白中含有大量带有极性和侧基可解离的氨基酸残基，这些都是化学反应的潜在反应点^[4]。丝素蛋白中极性侧基与非极性侧基的占比为0.42，丝胶蛋白中两者占比为2.91，因此丝素蛋白不溶于水并且具有一定强度，而丝胶蛋白易溶于水。

再生丝蛋白规整聚集形态主要有3种：类Ⅱ型β-转角结构（SilkⅠ）、反平行β-折叠构象（SilkⅡ）和左手聚甘氨酸Ⅱ型结构（SilkⅢ）^[4]。在稀溶液中的丝蛋白主要以无规线团的构象存在，但在热力学上β-折叠才是丝蛋白分子链最稳定的构象。因此，在一定的外界条件下（如温度、PH值的变化、溶剂、金属离子作用及搅拌剪切等应力作用）可以很容易地诱导丝蛋白发生由无规线团向β-折叠的构象转变。值得注意的是，即使不存在任何外部作用，随着浓度的升高（超过5%之后），仅仅通过分子链之间相互作用的增加，也会使丝蛋白逐渐转变为β-折叠的构象，且其含量随着浓度的增加而增加^[5] 。对SilkⅠ结构起稳定作用的大多数是分子链内的氢键，因此SilkⅠ结构是水溶性的。另一方面，SilkⅡ结构则主要依赖于分子链间的氢键所形成的β-折叠晶区作为物理交联点，在水中是不溶解的。由于是形成更为稳定的β-折叠，SilkⅠ向SilkⅡ的转变要容易的多；反之，要将SilkⅡ中的分子链间氢键破坏则实属不易。无论如何，丝蛋白的优势正是在于其规整结构（结晶方式）的多样化，并且能实现水溶性的SilkⅠ结构与不溶性的SilkⅡ结构之间的转化及调节，从而更有利于调控再生丝蛋白基材料的一系列形貌和性能，以适应不同的用途^[6]

丝素蛋白以反平行折叠链构象(β-sheet)为基础，形成直径大约为10 nm的微纤维, 无数微纤维密切结合组成直径大约为1μm的细纤维，大约100根细纤维沿长轴排列构成直径大约为10μm-18μm的单纤维，即蚕丝蛋白纤维。丝素蛋白中包含18 种氨基酸，主要由甘氨酸，丙氨酸和丝氨酸等氨基酸组成。

表1.丝素蛋白的氨基酸构成

丝素蛋白的构象以无规线团为主，含有少量的β-转角、α-螺旋等二级结构。分子量在3.6-3.710⁵范围内。在水中不会溶解，只发生润胀，也不溶于乙醇。丝素蛋白有两条多肽链，大的叫重链，小的叫轻链。组成重链的12个结构域形成了蚕丝纤维的结晶区。由于这些结晶区被无重复单元的主序列打散，所以纤维中只有少数有序的结构域。

纤维中的结晶结构域由甘氨酸-X氨基酸的重复单元组成，X代表丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸和缬氨酸。在蚕丝纤维中，一个结晶结构域平均由381个氨基酸残基组成。每个结构域又包含多个六缩氨酸组成的次结构域。这些六缩氨酸包括GAGAGS，GAGAGY，GAGAGA或GAGYGA(G是甘氨酸，A是丙氨酸，S是丝氨酸，Y是酪氨酸)这些次级结构域以四缩氨酸结尾，比如GAAS或GAGS。丝素重链里较少结晶形成的区域，也被称为连接区，长度在42-44个氨基酸残基之间所有的连接区都有一个完全相同的25个氨基酸残基(非重复序列)，这些氨基酸残基由结晶区所没有的带电荷的氨基酸组成^[7] 。

在一定的条件下处理丝素蛋白，会发生无规卷曲结构与β-折叠结构的相互转变。因此丝素蛋白在形态上可以相互转变，例如纤维状与粉状。

丝胶蛋白包裹在丝素蛋白外层，对丝素蛋白起到保护和胶粘作用。其二级结构主要是无规卷曲构象。丝胶蛋白的肽链中含有较多的氨基、羟基等官能团，可以引入其他基团改性，开发出多种以丝胶蛋白为主体的新型材料。^[8]

2.1.2 丝素蛋白的性能

蚕丝材料均匀单纯，蛋白质含量大于95%，家蚕丝纤维用水透析后便能得到纯丝素蛋白溶液，使用加热、压缩、化学药品处理等，很容易改变它的结构，能制成纤维状、粉末状、薄膜、溶液等多种形态。在醇类溶液中难溶，此特性有助于丝素蛋白用作生物材料。

近年来，探索丝素蛋白的新特性以制造更高价值的产品是最具活力的科研领域之一。目前已经发现很多潜在并且颇具实用性的特性：具有良好的血液相容性、细胞相容性、较低的免疫排斥反应以及可生物降解性。这些特性被不断地尝试着应用于各种各样的生物科学领域。包括组织工程支架、伤口敷料^[9]、药物缓释材料^[10]和酶固定化材料等方面

丝素蛋白对于新型生物材料的研究开发具有重要的意义。例如可生物降解性。材料的降解性是衡量其能否作为组织替代品的标准之一。理想的人工组织材料应具有与修复区组织细胞生长一致的降解速率。同时，不能降低相关的力学性能，这样才能为新生组织提供相应的力学支撑。丝素蛋白可被生物降解吸收，既能保证力学性能，又不会滞留于机体内。

2.2 再生丝素蛋白

要纺制再生丝蛋白纤维，首先必须得到适合的纺丝原液，其通常是高浓度且在一定条件下稳定的丝蛋白溶液或有机溶液。丝蛋白分子链在动物丝纤维内是由大量链间氢键而得以稳定，并且形成了规整、疏水且高含量的β-折叠区域，动物丝在水和大多数有机溶剂中仅能溶胀而不溶解。为制备纺丝原液及其他各种性状的丝蛋白基材料，将动物丝溶解以获取大量丝蛋白溶液成为了主要途径。为便于与天然丝蛋白区别，通常将溶解丝纤维后得到的丝蛋白统称为再生丝蛋白（regenerated silk fibroin RSF）。

2.2.1 再生丝素蛋白的特性

再生蚕丝蛋白纤维的热学性能和抗紫外线性能较粘胶纤维都有一定程度上的改善，但不如天然蚕丝。其红外光谱图与粘胶纤维较为相似，具有粘胶纤维的主要官能团。采用对纤维素纤维染色能力较好的直接染料对再生蚕丝蛋白纤维进行染色，其耐碱性好于耐酸性。

对再生丝素蛋白水溶液剪切前后的偏光行为及流动性能进行研究，剪切外力有助于丝素分子取向，再生丝素蛋白水溶液经过一定的剪切作用后呈现各向异性的性质，且溶液中丝素蛋白浓度越高，偏光现象越明显；剪切后的溶液比剪切前更宜于在毛细管内流动，溶液浓度较低时对剪切不敏感，浓度升高则变得对剪切敏感。浓度和剪切作用是影响再生丝素蛋白水溶液性质的两个重要因素。

经过剪切应力的作用,再生丝素蛋白水溶液的取向明显增加，呈现光学各向异性;且溶液浓度越高，偏光现象越明显。

剪切后，再生丝素蛋白水溶液更宜于在腺体 (毛细管)内流动，且溶液浓度较低时对剪切不敏感,浓度较高时对剪切敏感。浓度和剪切作用是影响再生丝素蛋白水溶液性质的两个重要因素。再生蚕丝蛋白纤维的强度和粘胶纤维相似，要小于天然蚕丝，其断裂伸长率要小于粘胶但要大于蚕丝，具有较高的回潮率。

2.2.2再生丝素蛋白的制备

蚕丝是人类利用最早的蛋白质之一,具有良好的吸湿性和优雅的光泽,深受人们的喜爱。随着对其不断地深入研究,其开发利用的研究领域也不断拓宽,逐渐延伸到食品发酵、生物制药、环境保护、能源利用等领域。而要开发利用丝素蛋白,首先就需要用一定的溶剂将其溶解,获得丝素蛋白溶液。通常能溶解丝素的溶剂包括酸、碱、盐或者酶溶液,其中酸、碱、酶将丝素降解为小分子肽链,不利于形成膜等大分子状态,蛋白结构也会发生较大变化。一些高浓度的盐、盐-有机溶剂的多元溶剂是丝素蛋白的常用中性溶剂。常用的溶解体系有40% 氯化钙(CaCl₂)溶液,浓度为9.3mol/L的溴化锂(LiBr)溶液,氯化钙-乙醇-水(CaCl₂-EtOH-H₂O)的三元溶解体系。

蚕丝经过适当的处理后，可制备成多种形状，如凝胶、薄膜、纤维、粉末等，应用于食品、化妆品、医药等领域。天然丝素蛋白不溶于水，为了能够应用于这些领域，必须先制备成可溶性丝素蛋白溶液。

丝胶作为一种包裹在蚕丝外层的蛋白质，占蚕丝的四分之一以上，在精炼过程中将被最终除掉，由于丝胶蛋白的氨基酸组成比较复杂，而且对湿热的易变形，使得对丝胶的结构、性质的掌握落后于丝素，一般来说，丝胶按其溶出顺序分为易溶和难溶部分，丝胶的溶出顺序不仅与丝胶本身的溶解难易因素有关，而且与所用的脱胶剂有关，丝胶少量能溶于100℃以上的热水，酸、碱、皂、酶也能使之脱离丝素蛋白，蚕丝脱胶的过程分为两部分，首先是丝胶蛋白的溶胀变性，然后是丝素蛋白的分子分散于水或溶于水中的过程，目前，蚕丝脱胶方法概括起来有六种：沸水法、皂煮法、有机酸法、酶法、保险粉脱胶法和碱法。

2.2.2.1无机盐体系制备再生丝蛋白溶液

无机盐体系的代表是高浓度的LiBr水溶液、NaSCN水溶液、ZnCl2水溶液和CaCl2/乙醇/水溶液等。一般认为，在无机盐体系中，高浓度的金属盐离子将破坏氢键，丝蛋白的β-折叠结构被解开，分子链以无规线团的构象而处于溶解状态^[11]。

由于大量盐离子的存在，丝蛋白的无机盐水溶液需要通过半透膜透析或者凝胶过柱的方式以得到几乎不含盐的再生丝蛋白水溶液。但是透析后得到的再生丝蛋白溶液浓度较低，仅为3%-4%，远不足以成为纺丝的原液（浓度约30%）。实际上，要提高丝蛋白水溶液的浓度并非易事，这是因为具有两亲性多嵌段特征的丝蛋白分子链将自发的在水/空气表面聚集，形成了一层薄薄的固状膜^[12]，由此阻碍了溶液中水分的后续挥发。通过不断的实践和尝试，发现在合适的条件下，将装有低浓度丝蛋白水溶液的透析袋放入负压的环境中，同样可以得到较高浓度的再生丝蛋白水溶液^[13]。

采用无机盐体系是获取丝蛋白水溶液的直接方法，且价格较为低廉，因此目前应用最为广泛。然而，它也存在一定的不足，一方面无机盐溶解丝蛋白后需要通过透析除去，且往往需要对溶液进一步的浓缩，整个过程较繁琐，并消耗大量的盐、水、人力和时间；另一方面，无机盐体系在溶解丝纤维的过程中将导致丝蛋白分子链的不同程度的降解。

2.2.2.2有机溶剂体系制备再生丝蛋白溶液

含氟有机溶剂体系HFIP和水合水和六氟丙酮^[14]虽然较少引起丝蛋白分子链的降解且溶液的稳定性较好，但是却仅能溶解SilkⅠ结构的丝蛋白，而对天然纤维的溶解作用不大，加上价格昂贵，更具有较强的腐蚀性、毒性和挥发性，因此大规模使用受到限制。常见的浓酸体系主要包括：甲酸、三氟甲酸和二氯乙酸等，其溶解能力有限，仅可在常温下部分溶解丝蛋白材料，却残留部分未溶解的β-折叠结构或螺旋结构^[15]，此外，这类强酸体系会断裂肽键，导致丝蛋白发生明显降解，更不利于溶液的保存，适合现配现用。

2.2.2.3有机盐体系制备再生丝蛋白溶液

有机盐类是新发展出来的丝蛋白溶解体系，主要包括：N-甲基N-氧化吗啉（NMMO）和含卤离子的离子液体^[16]。与无机盐体系不同的是，再生丝蛋白能够直接在有机溶剂或水等沉淀剂中从其有机盐溶液析出，成为再生丝或各种形貌的再生丝蛋白材料，而有机盐则可以被回收并再次利用。

尽管NMMO破坏氢键的能力很强，是纤维素等大分子的良溶剂，但对天然丝蛋白纤维的溶解能力有限。只有在更高的温度如100℃时，NMMO才有可能彻底溶解丝纤维，并得到浓度约20%左右的再生丝蛋白溶液^[17]。但在这种情况下丝蛋白的降解不可忽视。丝蛋白离子液体溶液遇水、醇或其它能与离子液体互溶的试剂即发生沉淀。用此方法，就能够以适当步骤如逐级浸泡或蒸汽熏蒸等使其他溶剂将离子液体缓慢地置换出来，进而形成再生丝蛋白凝胶或固态材料^[18]。

离子液体的出现，给蚕丝的溶解和丝蛋白的再生带来了变革，它的优势不仅在于对丝纤维溶解过程简单、溶液稳定性强、无挥发性且易回收等，并且可以凭借对多种高分子特别是难溶性天然高分子的出色溶解能力，极易实现在传统溶剂体系中较难完成的天然大分子共混材料如纤维素/丝蛋白^[19]、壳聚糖/丝蛋白^[20]乃至纤维素/丝蛋白/羊毛^[21]等的制备。但是，丝蛋白/离子液体的再生体系也存在若干不足，如溶解需完全无水，再生条件较为苛刻；较高的溶解温度可能导致丝蛋白的严重降解；常温下体系黏度过高也造成了其溶液处理和加工困难等。这些都可能导致再生丝蛋白材料的性能尤其力学性能不佳。

2.2.3 再生丝素的自组装行为

由于丝素蛋白氨基酸特殊的疏水侧链和亲水侧链相间组成，以及形成晶区的高度重复的氨基酸和形成无定型区域的非重复氨基酸结构，使丝素蛋白分子在水溶液中非常容易发生自组装形成粒径在10～100nm的纳米聚集体；随着时间的增加，这种纳米聚集体的直径逐渐增加，进而形成纤维状或膜状结构，丝素蛋白分子在水溶液中自组装形成的聚集体主要为β-折叠结构。

再生丝素蛋白中疏水核的坍塌引发了整个蛋白质结构由无规线团向β折叠转变，当再生丝素蛋白处于无序状态下，色氨酸（Trp）残基的位置是异源性的，大多数色氨酸分布在蛋白质的表面。这种色氨酸残基的不均衡分布可能是由于临近带电荷的氨基酸侧链排斥作用或者一些蛋白质片段的屏蔽作用造成的。然而，随着蛋白质的构象由无规线团结构向β折叠结构转变，这些色氨酸的周围环境逐渐趋同。

在再生丝素蛋白热稳定性的研究中，对于升温和降温的循环过程，蛋白质的构象变化基本上是可逆的，说明加热时，在丝素蛋白无序的结构和β-折叠结构间存在着平衡，并且在实验范围内（0℃-100℃）丝素蛋白的热变性只是一个部分变性过程，而这种结构变化的中间点是45℃。同时在丝素蛋白的热致构象转变过程中，在约40℃-60℃的温度之间出现了丝素蛋白二级结构的中间体。

水的介入对蛋白质的构象转变起着至关重要的作用，它促进了分子链的运动，起着类似增塑剂的作用，由于丝素蛋白含有较多带电荷的氨基酸，因此酸度对丝素蛋白的结构有着一定的影响。环境酸性越强，丝素蛋白容易发生从无规线团到β折叠结构转变，相对而言，碱性条件则更有利于丝素蛋白以无规线团结构稳定存在。当pH在4附近时，丝素蛋白的无规结构最易发生改变，而pH为6左右时，丝素蛋白结构最稳定。这种变化趋势与成熟蚕腺体中丝素蛋白所处的环境及其状态相当吻合，证实了pH值是蚕在生物体中控制其丝素蛋白状态的一个相当重要的手段，对人工纺丝条件的控制有着极其重要的现实意义。而且在相当宽的酸度范围内，均发现了丝素蛋白二级结构中间体形态的存在，表明丝素蛋白的变性过程不符合简单的二态机制。

2.2.4 再生丝素自组装行为的应用

众所周知，丝素蛋白可以加工成各种形状，例如凝胶、纤维、粉末、多孔材料、膜等以满足不同的应用需要，作为药物或基因等物质的载体，纳米、微米体系对各类物质具有优异的缓释、控释能力；同时纳米、微米缓释体系还可以提高药物的靶向性、提高药物的生物利用度等显著优点，因此，对丝素蛋白纳米微球的研究具有很高的价值^[22]。

分子自组装构筑纳米材料是目前最具活力的研究领域之一，特别是蛋白质分子自组装行为。科学研究表明，人类的许多种疾病的起因与蛋白折叠异常有着密切的关系。使丝素蛋白在特定条件下通过自组装形成具有规整结构的蛋白基纳米微球和多孔支架材料。工艺过程简单，而且制备过程无需过多接触强毒性有机溶剂等有害物质。

除此之外，自组装制备的丝素蛋白纳米微球以及多孔支架在生物医药方面的应用有了初步的探索，如药物缓释、磁靶向以及人工皮肤支架材料；丝素蛋白溶液在乙醇和冷冻的协同作用下，自组装形成纳米级微球的过程。制备条件相对简单，所制备的纳米粒子具有规整的球型结构，分散性好且稳定，冻干后易再次分散到水中。丝素蛋白纳米微球粒子尺寸随乙醇添加量在一定范围内增大而减小、多分散性指数降低。可以通过调节丝蛋白浓度、变性剂添加量、冷冻时间、冷冻温度等参数制备出粒径范围在200～1000nm，且粒径可控的单分散纳米微球。

丝素蛋白多孔支架可通过对其在特定条件下分子组装的控制而形成，制备过程整合了溶液浇铸和蛋白质特定条件下的构象转变。得到的多孔支架材料具有规整的开孔式结构，孔隙间互相贯通，有着较好的力学性能，更为重要的是其结构和性能可以根据不同的应用需要进行适当的调控。制备的多孔支架材料具有很好的可塑性，支架的三维结构完全由浇铸模具决定，因此可以根据不同的需要制备出各种形状的生物材料^[23]；所制备的多孔支架材料的孔隙率为85％～98％、孔径10～350μm、杨氏模量1.9～8.9MPa，在最佳条件下其湿态拉伸强度达750KPa，而断裂伸长率高达70％。蛋白变性剂种类、正丁醇添加量、丝素蛋白浓度、冷冻温度、冷冻时间等对丝素蛋白组装可行性以及对多孔支架微观结构和力学性能有较大的影响，通过调节以上参数可以对多孔支架材料的性能和结构进行可控调节。

丝素蛋白多孔材料具有较好的生物相容性，体内埋藏2个月后，细胞攀爬较好，有明显的毛细血管长入；而多孔支架在体内有一定的降解，不过降解程度不高，需要更长的时间才能完全降解。

2.3 乙醇对丝素蛋白的影响

丝素蛋白因其表面含有高浓度的丙氨酸等疏水性氨基酸残基而不溶于水，要使丝素蛋白溶解，就必须使紧密结合的丝素纤维结构膨胀并打破氢键网络。一定浓度的钙盐溶液在适宜温度下可以使丝素蛋白大分子逐渐分散成较小分子，破坏了多肽链之间的部分氢键和范德华力，从而使紧密结合的纤维结构膨胀而松弛，并逐渐由β-折叠向无规卷曲大分子结构转变。魏涛等^[24]通过采用一定浓度的硝酸钙溶液和硫氰酸锂溶液对丝素蛋白进行溶解，证实了较高浓度的盐溶液有利于丝素蛋白分子构象从β-折叠向α-螺旋/无规线团结构转变。Mathur等^[25]采用硝酸钙-乙醇体系来溶解丝素纤维而制得再生薄膜，并通过多种分析方法对其进行表征。Hiromi Yamada 等^[26]研究了氯化钙-乙醇溶液和硫氰酸锂溶液对丝素蛋白结构的影响，结果表明氯化钙-乙醇溶液能使未脱胶蚕茧降解而硫氰酸锂溶液却只有使其在特定条件下进行部分分解。但是目前通过向溶剂中添加乙醇来探讨丝素蛋白结构变化及其水溶液的表面活性性能的相关研究却不多见。采用 CaCl₂-CH₃CH₂OH-H₂O (Calciumchloride- Ethanol-Water, CCEW)和CaCl₂-H₂O (Calciumchloride- Water, CCW)对废茧进行溶解，然后透析处理而制得可溶性丝素蛋白溶液，考察不同透析时间下样液中蛋白质和钙离子含量，并测定可溶性丝素蛋白表面活性性能，同时借助扫描电镜、红外光谱从丝素蛋白的结构变化上为表面活性性能差异提供理论解释，以期对以废茧为原料制备绿色高效节能的蛋白质表面活性剂提供实验依据^[27]。

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3. 研究的基本内容与计划

1.通过次氯酸钠的氧化将丝氨酸侧链的羟基转化为羧基。

2.评估所获得氧化丝蛋白的电负性和极性特征。

3.基于氧化后丝蛋白溶液的性质改变，从丝蛋白氧化的程度、组装浓度、组装温度等方面对醇诱导下氧化丝蛋白组装过程进行评估。

4. 研究创新点

丝蛋白溶液在次氯酸钠的氧化下会将丝氨酸侧链的羟基转化为羧基，所获得氧化丝蛋白具有较强的电负性和极性；通过测定β-折叠结构含量对自组装程度进行评估。