海洋贻贝粘附蛋白(marine mussel adhesive proteins,MAPs)具有极强的粘附性、韧性和防水性,这使得贻贝粘附蛋白不仅在海水设备的防水、抗菌和密封等水下作业方面有着较广泛的应用前景,其良好的生物相容性更使其在生物医学领域(如粘接断裂骨骼、粘合软组织、改善材料表面生物活性等)也有重要的潜在应用价值。由于贻贝足蛋白Mfp-1(mussel footprotein1)具有的粘附性能被认为是源自其含有DOPA的十肽重复序列,而翡翠贻贝足蛋白Pvfp-1(Perna viridis foot protein1)的十肽重复序列并不含有DOPA。因此,本文根据Pvfp-1的结构特点,应用基因工程方法获得Pvfp-1及其几种缺失突变体。在分析对比这些缺失突变体的粘附功能并进而探讨其粘附机理的基础上,设计合成了同样源于Pvfp-1序列的多肽,通过分析对比其粘附性能来探讨粘附机理。同时,还研究了源自Pvfp-1的蛋白质和多肽作为生物粘合剂用于改善生物惰性材料PTFE表面生物活性的能力。主要研究内容和结论简述如下:　　 从新鲜翡翠贻贝足部提取总RNA并经PCR扩增后得到JP咖J基因编码区W-1236,以及缺失突变体R-900,R-240和C-237四种目的基因片段。将目的基因构建到表达载体中进行原核表达,并最终优化表达得到其中的两种缺失突变体蛋白R-240(Pvfp-1 N端8个十肽重复序列)和C-237(Pvfp-1 C端非重复序列)。通过亲和层析,纯化得到重组蛋白R-240和C-237。　　 通过粘附性能的对比分析发现,R-240和C-237都具有优于商业化Cell-TakTM的粘附性能。其中C-237经酪氨酸酶修饰后粘附能力更佳,而且在生物惰性材料PTFE表面具有较好的粘附及包被能力。经氨基酸序列、蛋白质二级结构以及表面形貌分析显示,C-237优异的粘附性能可能源于其序列中的DOPA含量和胶原类似结构域,以及所形成的致密空问网状结构。因此,Pvfp-1中的非重复区对其粘附性能起了重要的增强作用。细胞实验证实,C-237能促进细胞在玻璃尤其是PTFE表面的粘附以及铺展,而且没有细胞毒性。因此,C-237可以作为生物粘合剂用于改善生物惰性材料PTFE表面的生物活性,使之更好的应用于生物医学领域。　　 为了进一步研究清楚C-237优异的粘附性能,本研究设计合成了相应的一系列多肽。通过对比分析发现了其中粘附能力最佳的多肽C2(M)(源自Pvfp-1非重复区序列C-237,含有修饰后的DOPA)。经氨基酸序列以及表面形貌的对比分析发现,影响这些多肽粘附性能的机理在于氨基酸序列中DOPA的含量和位置,多肽的疏水性,以及表面致密的空间网状结构。这为设计开发其他多肽类生物粘合剂提供了理论依据。经细胞实验证实,在生物惰性材料PTFE表面具有极佳粘附及包被能力的多肽C2(M)能显著促进细胞在PTFE表面的粘附以及铺展,而且没有细胞毒性。因此,多肽C2(M)也可以作为生物粘合剂用于改善生物惰性材料PTFE表面的生物活性,使之更好的应用于生物医学领域。