端粒酶是一种核糖核蛋白逆转录酶，负责合成线性染色体3＇末端端粒，稳定端粒的结构和长度。端粒酶包括端粒酶RNA（telomerase RNA ， TR ）和决定其活性的端粒酶逆转录酶（ telomerase reverse transcriptase，TERT）及其它结合蛋白。端粒酶在干细胞再生、细胞衰老、肿瘤发生等活动中起关键性作用。当端粒酶缺失会导致血液和上皮组织异常，而端粒酶异常激活也会导致肿瘤发生，因此可以通过小分子端粒酶抑制剂来治疗与肿瘤和细胞衰老有关疾病。设计这些靶向性药物需要深入了解端粒酶的功能特点和作用机制，而研究端粒酶的结构有助于更好地了解其功能。
　　目前在端粒酶逆转录酶的研究中，有一些必需氨基末端区，RNA结合区的晶体结构已被解析，包括赤拟谷盗、四膜虫、东方鲀、青鱂鱼等物种。在端粒酶RNA的研究中，多是对茎末端元件和模板边界等结构域的探究，包括四膜虫、酵母、青鱂鱼等物种。人端粒酶逆转录酶（hTERT）是人端粒酶全酶的重要组成部分，在体外制备hTERT是研究人端粒酶全酶的关键。但目前由于hTERT的表达量和可溶性低，且结晶时间长，导致X射线衍射解析晶体结构的研究受到阻碍。近期的研究突破集中于冷冻电镜和核磁共振技术，但分辨率低。
　　本论文通过以下两种方案来提高hTERT的表达量和可溶性，从而制备hTERT。方案Ⅰ：构建hTERT原核表达系统，包括将hTERT结构域与HIS-SUMO蛋白作为融合蛋白进行表达纯化，将hTERT结构域与GST蛋白作为融合蛋白进行表达纯化两个部分；方案Ⅱ：构建hTERT和hTR共表达系统，将hTERT结构域与hTR进行共表达纯化。另外，对hTERT进行了生物信息学分析，筛选了16个结构域，构建了16个ppSUMO-hTERT结构域的重组质粒，进一步表达纯化，发现HIS-SUMO-hTERT结构域蛋白出现大量的降解，且与镍柱的结合能力弱，不建议进一步纯化。因此构建了2个PGEX-hTERT结构域重组质粒进行表达纯化，与HIS-SUMO-hTERT结构域融合蛋白相比，GST-hTERT结构域融合蛋白的洗脱效果更好，但须进一步优化酶切体系。为了进一步提高表达量和稳定hTERT ，构建了1个以pUC19为载体的RNA质粒与ppSUMO-hTERT结构域质粒进行共表达，HIS-SUMO-hTERT结构域融合蛋白的表达量提高了1.49倍，且获得HIS-SUMO-hTERT结构域融合蛋白的浓度为29.61 μg/mL，纯度为70％。