1. 研究目的与意义（文献综述）

细菌表面展示技术是细胞壳化的一个重要技术手段。通过在细菌表面展示可以诱导矿化的蛋白质，能够在天然不具备矿化外壳的单细胞生物上构建一个人工外壳。天然silaffin蛋白和silicatein蛋白都能够有效的从外环境中聚集二氧化硅，形成精细的硅质结构。此外，silicatein蛋白还能够催化诱导一些金属氧化物的沉积，如氧化钛、氧化镓、氧化铝等

研究目的：（1）构建细菌表面展示体系。通过背景研究，希望通过inp将silaffin和silicatein两种硅蛋白展示在大肠杆菌的表面。（2）利用表面展示硅蛋白的大肠杆菌进行二氧化硅的包覆研究。希望在不具有天然矿化壳的大肠杆菌表面也加上一层矿化壳，研究其是否对大肠杆菌起到机械保护作用，或者可以防止外界酶裂解细胞。（3）利用表面展示硅蛋白的大肠杆菌进行其他材料的包覆及合成研究，如氧化铝。

研究意义：（1）通过inp将silaffin和silicatein展示在细菌的表面，构建表面展示体系，可以证实这两种蛋白的原核异源表达。（2）硅化形成矿化层保护大肠杆菌。由于当前环境不断地恶化，环境中有很多污染物对生物细胞有毒害作用，人工赋予大肠杆菌硅化壳也可以使其增强对外界环境的抵抗力，从而延长存活寿命。（3）通过表面展示的大肠杆菌作为模板，实现高性能材料的合成，为合成材料领域提供了一种简便的、形貌易控的方法。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

silisifa蛋白基于蛋白质silicatein-a和silaffin功能域所构建，能够与多种离子相互作用，并介导有关矿化过程，利于功能材料制备。目前已经有对于silisifa结构和功能的详细报道。本项目利用蛋白质工程技术，将silisifa蛋白展示于细菌表面，从而探究silisifa蛋白的性能和相关用途。首先，研究表达和检测silisifa蛋白的表面展示情况；然后，利用silisifa介导al2o3的矿化；最后，对矿化的al2o3的性能进行研究。

2.2 技术方案：

3. 研究计划与安排

[1] 第1周：了解论文题目，认识所需完成的主要内容和任务；搜集相关学术期刊、论文、文稿、专利、教材等资料，阅读后进行总结，对论题形成一个初步的系统性的认识。

[2] 第2-3 周：完成毕业论文开题报告，确定实验技术路线，确定具体的实验方案和步骤。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] huan wang, ping liu, hao xie*, an empirical molecular docking study of a di-iron binding protein with iron ions, journal of zhejiang university science c (computers amp; electronics), 2013, 14(2): 118-124 (sci)

[2] shuang-hong xue, hao xie*, hang ping, xiao-mei xu, jing li, xiao-yu yang, zheng-yi fu, bao-lian su*. controlled synthesis of mesoporous nanostructured anatase tio2 on genetically modified escherichia coli surface for high reversible capacity and long-life lithium-ion batteries. rsc advances, 2016, 6, 59422-59428 (sci)

[3] zhiqiang cheng#8224;, shengzhe zhao#8224;* and lihao han*b .a novel preparation method for zno/γ-al2o3 nanofibers with enhanced absorbability and improved photocatalytic watertreatment performance by ag nanoparticles.the royal society of chemistry. 2012.10.1039