李星论，巩婷，陈晶晶，陈天娇，乔云明，杨金玲，朱平

    重组人源超氧化物歧化酶研究进展

    李星论，巩婷，陈晶晶，陈天娇，乔云明，杨金玲，朱平

    100050 北京，中国医学科学院北京协和医学院天然药物活性物质与功能国家重点实验室/国家卫健委天然药物生物合成重点实验室

    图 1 SOD 的作用机制(GSH：还原型谷胱甘肽；GSSG：氧化型谷胱甘肽；PHS：前列腺素合成酶；LPO：脂质过氧化物；NAD+：辅酶 I；NADPH：还原型辅酶 II；G-6-P：6-磷酸葡萄糖；G-6-PDH：6-葡萄糖磷酸脱氢酶；6-phosphogluconate：6-磷酸葡萄糖酸酯)学家们通过基因工程技术，并结合细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等技术，大大推动了重组 SOD 在医药领域的应用。目前，基因工程在工业化生产 SOD 中的地位愈发重要，与化学修饰法和 SOD 模拟化合物方法相比，基因工程广开酶源，潜力巨大，是降低 SOD 生产成本和获得无抗原性人源 SOD 的有效途径[16]。

    目前，关于 SOD 的综述有很多，研究者们分别从 SOD 的来源、分类、功能和催化机理等方面进行了总结，并列举了 SOD 在医学、农业、化妆品和食品开发等方面的应用现状及前景[16]。本文重点综述了重组人源 SOD 的研究策略与进展，以期为 SOD 的理论研究与实际应用提供参考。

    1 表达系统的选择

    选择合适的表达系统是决定重组人源 SOD 高效表达的重要因素(表 1)。在选择蛋白表达系统时，需要考虑的主要因素是蛋白活性、可溶性、得率及培养周期等。

    1.1 大肠杆菌表达系统

    在各种表达系统中，最早开展研究的是大肠杆菌表达系统，它也是目前最成熟的表达系统。大肠杆菌表达系统具有遗传背景清楚、表达量高、繁殖快、成本低、稳定性好、抗污染能力强和产物容易纯化等优点[17]。张弘浩等[18]将人源 SOD 基因导入大肠杆菌，得到包涵体形式的重组蛋白，经过尿素处理、透析，重组蛋白由包涵体转化为可溶性蛋白。研究指出 Cu2+、Zn2+的加入对于恢复 SOD 的活性和稳定性是必不可少的，且适当提高温度将大大缩短复性时间，获得的重组人源 SOD 比活力可达到 6000 U/mg 以上。Zhu 等[19]克隆了人源胞外超氧化物歧化酶(human extracellular superoxide dismutase，hEC-SOD)的 cDNA，并在大肠杆菌中进行了重组表达，得到包涵体形式的重组蛋白 ......