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α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22)属外切糖苷酶类,在自然界中分布广泛,可在体外水解糖复合物。 本课题组采用RT-PCR方法,从中国海南Catimor咖啡豆中克隆了α-半乳糖苷酶cDNA,全长1.1Kb,构建了其表达载体,电穿孔法导入毕赤酵母GS115细胞,筛选出重组α-半乳糖苷酶菌株。离子交换层析纯化出α-半乳糖苷酶,酶比活性从15U/mg提高到28.14U/mg。进一步鉴定了酶的生物化学性质,其Km=0.275mmol/L,Vmax=0.014mmol/L/min。 本研究在此基础上,尝试了基因重组α-半乳糖苷酶菌株在5 L发酵罐中的表达扩增以及从发酵液中纯化α-半乳糖苷酶的研究。并在pH=5.5-5.6、每mL红细胞使用100U的基因重组α-半乳糖苷酶、26℃、2 h条件下,成功地清除了人B型红细胞表面B抗原。 本研究着重开展了人B→O血型改造的动物实验研究,首先分别用吸收放散法和常规血型检测法筛选出合适的猕猴(rhesus monkey)和长臂猿(gibbon),用批量制备的基因重组α-半乳糖苷酶对类人B型猕猴红细胞(rhesus monkey red blood cells,rRBC)和B型长臂猿红细胞(gibbon red blood cells,gRBC)表面抗原进行酶解,观察B抗原清除情况以及酶解对红细胞结构和功能是否有影响;经酶解后的B型红细胞再回输给类人A型猕猴和A型长臂猿,检测经α-半乳糖苷酶酶解后,供体红细胞在受体动物体内24h存活率和半衰期,观察其能否正常存活;对受血动物的输血安全性进行评价,分析回输后急性、慢性输血反应;以及检测受体动物体内有无因α-半乳糖苷酶引起的α-半乳糖苷酶抗体产生。 实验证明:用100U/ml的α-半乳糖苷酶对类人B型猕猴和B型长臂猿的红细胞进行酶解,可以有效的清除猕猴红细胞类人B抗原和长臂猿红细胞B抗原;酶解后红细胞结构和功能未发生改变;回输给类人A型猕猴和A型长臂猿后,经α-半乳糖苷酶酶解的红细胞在受体动物体内24h存活率和半衰期与酶解前一致,符合FDA输血标准;受血动物尿液和血液生化指标未发生明显改变;受血动物体内无α-半乳糖苷酶抗体产生。 总之,动物实验充分证明使用酶解反应后的通用O型血(Enzymatically摘要eonverted oroup 0 Red Blood eells,ECORBC)是安全的。动物实验的成功为今后申报B分O血型改造进入人体临床输血实验观察,奠定了重要基础。