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转录因子Oct4是POU转录因子家族成员,也被称为Oct3、OTF3或OTF4,是迄今为止发现的最重要的维持干细胞的多能性的转录因子之一,随着iPS技术的出现,Oct4成为了基因工程和细胞工程的研究热点。目前,国内外的研究多数是通过病毒载体进行包装将Oct4等转录因子导入细胞内,这样的方法在生物安全性上存在很大的风险,已经研究证实利用原核生物表达系统表达获得Oct4等转录因子蛋白,对受体细胞进行重编程获得成功,该方法从根本上避免导入外源病毒载体带来的问题。Tat是由HIV-Ⅰ编码一段富含碱性氨基酸的短肽,它能高效地介导与其共价连接的多肽、蛋白质等跨膜导入几乎所有的组织和细胞,且对细胞没有损伤,并能够保持其原有生物活性。本研究应用基因工程技术将白蛋白信号肽(HSA signal peptide, HSAsp)、Tat与人Oct4融合,在巴斯德毕赤酵母中进行融合表达Tat-Oct4重组蛋白,在醇氧化酶启动子(AOX1)调控下,经甲醇诱导,SDS-PAGE和Western blot,亲和层析和离子交换层析纯化及蛋白质N-末端测序,并对重组蛋白Tat-Oct4的生物学活性进行检测,取得以下结果:1.成功构建重组人Tat-Oct4蛋白表达载体pPICZα-HSAsp-Tat-Oct4,在电转化毕赤酵母X-33后,筛选出了稳定高效的分泌表达Tat-Oct4的工程菌株。经N-端氨基酸测序分析证明该融合蛋白具有正确序列,在80L发酵条件下进行了Tat-Oct4中试规模表达条件的优化,建立了一种适于大规模纯化Tat-Oct4重组蛋白的新方法,回收率为38.3%,纯度为95.7%。2.重组蛋白Tat-Oct4具有一定的生物活性,对脐带中成纤维细胞诱导培养后使其具干细胞的某些特征。本实验的创新之处在于:1.利用巴斯德毕赤酵母表达系统建立了制备高效分泌表达Tat-Oct4以及大规模纯化的新方法;2.证实利用单一蛋白Tat-Oct4对脐带中成纤维细胞诱导培养后,具有干细胞的某些特性。