[發明專利]一種提高SOD3可溶性表達及酶活性的方法

在審

• 申請號: 202110981858.0
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113667652A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 張修文;劉俊玲;孫慧婷;鄭亞峰;劉素芬;閔逸飛;史軼超
• 申請（專利權）人: 常州市第二人民醫院
• 主分類號: C12N9/02
• 分類號: C12N9/02;C12N1/38;C12R1/19
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明涉及基因表達技術領域。本發明提供了一種提高SOD3可溶性表達及酶活性的方法，包括如下步驟：在培養基中添加Fe³⁺，培養SOD3宿主細胞。結果表明通過在培養基中添加的鐵離子，誘導SOD3可溶性表達，雖然表達量沒有顯著增加，但酶活性提高7倍左右。采用本發明方法，可實現擬南芥SOD3可溶性表達及酶活性增強，達到理想的SOD3產量和活性，為后續的SOD3使用提供物質基礎。

技術領域

本發明涉及基因表達技術領域，尤其涉及一種提高SOD3可溶性表達及酶活性的方法。

背景技術

生物體內低濃度超氧陰離子自由基(O^2-)是維持生命活動所必需的，其濃度過高時，可引起機體組織細胞氧化損傷，導致機體發生疾病，甚至死亡。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase；SOD)是生物體內存在的一種抗氧化金屬酶，它能夠催化超氧陰離子自由基歧化生成氧和過氧化氫，在機體氧化與抗氧化平衡中起到至關重要的作用，與很多疾病的發生、發展密不可分。SOD復合酶是唯一能清除細胞中自由基的酶，自由基是帶有不成對電子、原子或離子，其化學性質活潑，有極高的氧化性能，以奪取核酸、氨基酸等生物分子的電子，使這些物質性質演化成毒性更強的羥自由基，可導致機體的多種疾病。研究表明，機體的衰老、病變及輻射傷害都同自由基的形式有關，故SOD有抗衰老、抗輻射、消炎、抑制腫瘤和癌癥的功能。研究還表明，SOD對胃病、氣管炎、皮膚病、燒傷、腳氣等都有獨特療效，對醒酒、亢奮精神、抗疲勞、恢復體力、減肥也有很好的效果，目前在化妝品、食品、保健品、醫藥、酒類、飲料等行業也已開始使用SOD，其發展前景十分廣闊。

利用大腸桿菌生產蛋白質的主要優點在于易于培養，可降低生產成本；能夠經過大量培養從而獲得高產量的重組蛋白，但大腸桿菌的表達產物容易形成無生物學活性的包涵體，純化后還需進行復性處理，影響了產物的回收率和活性。包涵體的形成是一個由許多蛋白質參與的極端復雜的動力學過程，依賴于蛋白質的折疊速率和聚集速率，并且與蛋白質的合成和降解程度相關。強的表達系統，高的誘導劑濃度，相對較高的培養溫度常常造成包涵體的形成。當高水平表達時，由于大腸桿菌細胞質是一個偏還原性的環境，蛋白質容易形成錯配的二硫鍵，這常常是包涵體形成的主要原因。

因此，在利用大腸桿菌生產蛋白時，如何在增加SOD3可溶性表達的同時提高酶活性就顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高SOD3可溶性表達及酶活性的方法，實現擬南芥SOD3可溶性表達及酶活性增強。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種提高SOD3可溶性表達及酶活性的方法，包括如下步驟：在培養基中添加Fe³⁺，培養SOD3宿主細胞。

作為優選，所述培養基為LB液體培養基。

作為優選，所述培養基中Fe³⁺的濃度為500～1000μM，所述Fe³⁺添加時采用FeCl₃。

作為優選，所述培養的過程為：將SOD3宿主細胞在23～27℃下培養至OD600為0.38～0.42，加入IPTG誘導劑，繼續培養4～6h。

作為優選，所述SOD3宿主細胞為含有原核表達載體的大腸桿菌BL21，所述IPTG誘導劑在培養基中的濃度為0.15～0.25mM。

作為優選，所述原核表達載體為含有SOD3基因的重組質粒。

作為優選，所述質粒為pET-28a(+)質粒。

作為優選，所述SOD3基因提取自擬南芥。

作為優選，所述SOD3基因通過上下游引物擴增得到，所述上游引物的序列如SEQID NO：1所示，所述下游引物的序列如SEQ ID NO：2所示。