重组人胰激肽原酶发酵及复性研究

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胰激肽原酶(Kallidinogenase, KLK)遍布于人体当中,是人体KKS系统的重要组成成分,能够起到抑制血小板凝聚,改善血液循环和降低血压效果,广泛用于治疗糖尿病,心脑血管,高血压等疾病。本实验重点放在重组人胰激肽原酶的初步发酵优化以及KLK包涵体的变复性工艺。采用单因素的实验方法,研究了影响重组人KLK表达的条件,结果表明:诱导剂IPTG的最适浓度为0.6mmol L-1;最佳的诱导时间为4h;最佳的Amp的浓度选择为60g L-1;最佳的培养温度为37℃;最佳的酵母抽提物含量为10g L-1;最佳的胰蛋白胨含量为18g L-1。在此条件下,最终可以得到4.62g L-1的包涵体。对重组KLK工程菌进行IPTG诱导表达,目的蛋白以包涵体形式存在;超声破碎工程菌释放包涵体,经3次洗涤后纯度达到71.93%;包涵体溶于含8M Urea的变性溶液中,浓度可达1731μg mL-1。进行包涵体稀释复性实验,三个不同的终浓度,181.51μg mL-1;64.23μg mL-1;39.14μg mL-1,酶活分别达到0.85U mg-1;7.68U mg-1;11.24U mg-1。在50μg mL-1的浓度范围中,酶活最高。一步透析法和多步透析法实验,KLK的终浓度分别达到84.52μg mL-1,75.42μg mL-1,酶活达到0.63U mg-1,3.13U mg-1。采用柱层析法完成KLK包涵体复性:选用Sephadex-G75进行凝胶过滤复性,柱子堵塞,洗脱不稳定,无法完成复性;采用Urea梯度凝胶过滤色谱(Sephadex-G75),优化尿素梯度的长度,在10%,20%,30%梯度长度下,蛋白回收率分别达到64.27%,75.68%,71.26%,酶活达到23.21U mg-1,48.61U mg-1,38.27U mg-1。最优的梯度长度是20%,此条件下得到的酶活高于稀释复性和透析复性的酶活;采用离子交换色谱对KLK复性,酶活较低,但是纯度高,蛋白回收率达到56.23%,可以作为纯化的手段。采用传统复性法和柱复性法,包涵体KLK均可以达到一定的酶活,经比较发现尿素梯度凝胶过滤色谱(Sephadex-G75)具有复性时间短和酶活高等优点,为重组人胰激肽原酶复性提供一种有效的手段。
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