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蚕丝是自然界最引人瞩目的生物材料之一,分为家蚕丝和野蚕丝两大类。家蚕丝广泛应用于纺织品和手术缝合线。近些年来,野蚕丝在生物材料方面的应用已成为一个新趋势。蚕丝蛋白制备的不同材料具有生物相容性、可控降解性和突出的机械性能三大特点,被广泛应用于药物输送、组织工程支架、体外疾病模型、填埋剂等。蚕丝是以丝心蛋白为中心,包被多层丝胶蛋白的复合纤维。重链(Fibroin heavy chain, FibH)含有重复晶形区以及非重复的N末端区和C末端区。FibH作为丝心蛋白的核心蛋白,构成了蚕丝的骨架,决定着蚕丝的主要理化性质,因此从分子层面上研究它的组装机理和调控机制是非常具有价值的。家蚕的丝心蛋白由重链(390 kDa)、轻链(26 kDa)和糖蛋白P25(30 kDa)以6：6：1比例形成大的复合物,而研究表明,大蚕蛾科下的野蚕丝心蛋白不含有轻链和糖蛋白,却是重链以共价键相连的二聚体复合物形式存在。我们课题组解析了家蚕重链N末端结构域(BmFibNT)的晶体学结构,BmFibNT以同源二聚体结构存在,由两个单体交叉形成8股反平行的β-sheets,每个单体含有四股β-sheet,两两成对形成β-hairpins结构。然而柳蚕丝的装配过程中重链N末端结构域(AsFibHN)发挥着怎样不同的功能,正是本文力求攻克的难题。本研究中,我们通过分子筛、SDS-PAGE、DLS、Western blot、NMR(1H-1H NOSEY)等手段鉴定得知柳蚕丝心蛋白重链N端结构域(AsFibHN)在溶液中始终以单聚体形式存在,而BmFibHN却是以稳定二聚体形式存在,二聚体间存在的强疏水相互作用难以被SDS、尿素和高温破坏掉。通过圆二色谱和核磁滴定实验鉴定AsFibHN二级结构的含量随着pH值和乙醇浓度的变化发生了改变。最后利用核磁学手段对AsFibHN (19-105)蛋白采集了’H-15N HSQC、CBCANH、 CBCA(CO)NH、HNCO、HN(CA)CO、HBHA(CBCACO)N、H(CCO)NH-TOCSY、 (H)CC(CO)NH-TOCSY、15N-NOESY、13C-NOESY、HCCH-COSY和HCCH-TOCSY等一系列三维谱图,基于CBCANH和CBCA(CO)NH三共振谱图,除开末端柔性较大个别氨基酸和脯氨酸外,指认完成度较高,96.9%主链和81.4%侧链均被成功指认；基于CA、CB、N、NH和HA的化学位移,利用Talos+软件预测得到AsFibHN (19-105)能存在的二级结构,结果显示大多以无规卷曲形式存在；进而15N-NOESY和13C-NOESY确定距离约束,发现中长程距离约束条件太少,再结合主链指认和二级结构预测结果,靶蛋白是以无序结构存在。希望在未来能从分子水平上进一步深入阐明柳蚕的泌丝机理,推动野蚕研究领域的发展。