虎纹毒素Ⅺ(HWTX-Ⅺ)是从虎纹捕鸟蛛毒素中新发现的一种毒素，相对分子质量为6166.2Da，由55个氨基酸残基组成，是一个碱性小分子蛋白；HWTX-Ⅺ含有6个半胱氨酸，形成3对二硫键，属于BPTI/Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂家族；HWTX-Ⅺ具有很强的胰蛋白酶抑制活性，抑制活性强于BPTI，初步药理学实验表明HWTX-Ⅺ在动物急性胰腺炎模型上具有较好的疗效。然而，HWTX-Ⅺ对于电压门控钾通道具有一定抑制活性，在整体动物水平表现出较弱的神经毒性。因此通过引入氨基酸突变，减弱HWTX-Ⅺ的钾离子通道活性，将减弱其毒副作用，进一步提升HWTX-Ⅺ先导分子药物研发的潜力。根据前期结构与功能关系研究结果，并比较BPTI(BPTI无钾离子通道抑制活性)，突变了HWTX-Ⅺ钾通道抑制活性相关氨基酸残基，设计了突变体；利用PCR定点突变的方法获得了HWTX-Ⅺ的四个突变体基因(HWTX-Ⅺ-mut1、HWTX-Ⅺ-mut2、HWTX-Ⅺ-mut3和HWTX-Ⅺ-mut4)，并克隆进酿酒酵母的表达载体pVT102U中，受体细胞是酿酒酵母菌株S78。野生型HWTX-Ⅺ及其四个突变体都成功地实现了表达。通过离子交换层析和反相高效液相色谱脱盐，分别获得了高纯度重组HWTX-Ⅺ及其突变体蛋白；五个重组蛋白在表达纯化产率上有一定差异，其中野生型HWTX-Ⅺ表达纯化产率最高，达到9.3mg/L，HWTX-Ⅺ-mut1次之，为6.7mg/L，其它三种突变体的表达纯化产率则较低。　　 采用分光光度计的方法比较了重组HWTX-Ⅺ及其突变体对胰蛋白酶抑制活性大小。实验求出重组HWTX-Ⅺ及四个突变体抑制胰蛋白酶的Ki值都处于同一个数量级，氨基酸突变并没有影响到胰蛋白酶抑制活性，这与预期一致。通过膜片钳技术分析了重组HWTX-Ⅺ及其突变体对于大鼠背根神经节细胞(DRG)电压门控钾离子通道的抑制活性：四个突变体的钾通道抑制活性明显减弱，其IC50超过100μM，而重组HWTX-Ⅺ的IC50约为3.9μM，表明氨基酸突变实现了减弱钾离子通道抑制活性的效果。进一步通过小鼠脑室注射的方法检测重组HWTX-Ⅺ及其突变体神经毒性：重组HWTX-Ⅺ的神经毒性较大，半致死剂量为247.3μg/kg体重，而突变体，特别是HWTX-Ⅺ-mut1，在剂量达到25 mg/kg体重仍未见明显的神经毒性。　　 本论文对酿酒酵母表达重组HWTX-Ⅺ的条件进行了摸索，以期提高其表达量。首先根据偏爱密码子优化HWTX-Ⅺ基因，其次对于培养的温度和培养基pH也进行了摸索。结果表明，上述条件的改变对于重组HWTX-Ⅺ的表达量并无明显影响。对于载体pet28a和宿主菌BL21(DE3)plysS原核表达系统也进行了尝试，其表达产率明显低于真核表达系统，表明这一表达系统不适用于HWTX-Ⅺ的表达。上述研究结果表明，为了获得用于药理学实验的充足样品，需要尝试其他表达系统，如毕氏酵母表达系统。　　 综上所述，通过氨基酸突变成功保留了HWTX-Ⅺ胰蛋白酶抑制活性，并在减弱钾通道抑制活性基础上，大大消除了神经毒性，为以HWTX-Ⅺ为先导分子研发急性胰腺炎治疗药物奠定基础。