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胰蛋白酶(EC3.4.21.4)是属于丝氨酸蛋白酶(serine proteases)家族的一种,并由胰腺分泌。本研究论文利用基因工程技术获得了重组猪源阳离子型胰蛋白酶原(rPTg)的表达菌株,论文分别对其表达培养条件优化,酶原包涵体纯化,复性,蛋白纯化及性质进行了研究。同时还对重组猪胰蛋白酶(rPT)的质量检定,稳定性,应用性进行了初步研究。
通过单因素和Plackett-Burman实验确定了表达菌的最佳培养诱导条件:诱导温度30℃,诱导时间4h,IPTG浓度0.5mmol/L,Ca2+离子浓度3mmol/L。最优条件下的表达量为20.5%。
洗涤纯化重组猪胰蛋白酶包涵体,其纯度达到80%以上;复性后进行纯化,确定了CM柱纯化条件;研究了重组猪胰蛋白酶的性质:最适pH值为9.0,最适温度为60℃,pH3.0~pH5.0之间较稳定,低温条件较稳定(4℃以下),Ca2+有利于维持酶活的相对稳定性,加入Mn2+,Ni2+,Co2+,Cu2+,Ba2+,Mg2+,Zn2+,都会对酶活造成不同程度的损失,酶活性受EDTA抑制,Km和Vmax值为0.01mmol/L和3300μmol/min。
确定了重组猪胰蛋白酶的最佳冻干保护剂为甘露醇,发现.20℃、4℃的酶活保留率4个月后分别为95%,90%左右,而室温下酶活损失严重,只剩下40%。
紫外光谱扫描显示重组猪胰蛋白酶最大吸收峰值在278 nm附近,与猪胰腺提取的胰蛋白酶基本一致;测定重组猪胰蛋白酶宿主菌蛋白质残留量为2.46ng/ml,占样品总蛋白的0.0329%,符合生物制品的要求;重组猪胰蛋白酶对干酪素水解的最大水解度低于提取猪胰蛋白酶,测定证明了提取猪胰蛋白酶中含有糜蛋白酶的原因。二者酶解激活羧肽酶B的效果差别不大。
重组胰蛋白酶细胞消化液保存在-20℃稳定性最好,最后确定成分为PBS缓冲液+0.01%EDTA+2kU/ml的细胞消化液消化Hela细胞效果最好,在2min之内就能消化完全,而且转接培养后生长良好。高酶活的细胞消化液容易对细胞有毒性,会杀死细胞。