目的:超氧化物歧化酶（SOD）是生物体内重要的自由基清除剂,具有抗炎,抗辐射,抗肿瘤等作用。由于SOD是生物大分子,很难跨过细胞膜发挥生物学效应,限制了其应用,而通过化学修饰、点突变、脂质体改造及微囊包埋等方法获得稳定性SOD,在减少治疗剂量和降低毒性的同时也降低了 SOD活性。因此本研究在大肠杆菌BL21中表达嗜热菌HB27的SOD及融合了蛋白转导结构域（PTD）的重组蛋白PTD-SOD,研究了重组蛋白SOD和PTD-SOD的生化特性及稳定性,并且通过发酵工艺的优化获得大量重组SOD。探讨了重组SOD和PTD-SOD对人乳腺癌细胞（MDA-MB-231）、小鼠黑色素瘤细胞（B16）及B16荷瘤裸鼠体内肿瘤的作用,研究了重组SOD和PTD-SOD与抗癌药物DOX联用对B16细胞的影响。方法:以人工合成PTD-SOD的pET-28b原核表达载体为模版,构建了不含PTD结构域的pET-28b-SOD原核表达载体。利用大肠杆菌BL21表达重组蛋白,镍柱纯化得到重组SOD、PTD-SOD。从耐热性、耐酸碱性、抗酶解能力、冷冻干燥、保存期、反复冻融处理六个方面对重组SOD和PTD-SOD蛋白进行生化特性及稳定性研究。从碳源、氮源、微量元素、磷酸盐四个方面进行单因素实验,确定重组SOD摇瓶发酵最优培养基。从诱导时间、温度、浓度三个方面对重组SOD的诱导条件进行优化,确定摇瓶诱导的最佳条件。在50 L发酵罐上,通过对比非恒溶氧、恒溶氧、恒溶氧一次性补料三种分批发酵方式对重组SOD进行高密度发酵探究。利用MTT法研究重组SOD和PTD-SOD及与抗癌药物阿霉素（DOX）协同体外抑癌作用。通过细胞实验比较两种蛋白对B16细胞内黑色素形成和SOD酶活性的影响。通过建立B16荷瘤裸鼠模型研究重组SOD和PTD-SOD的体内抗肿瘤作用。结果:（1）成功构建原核表达质粒pET-28b-SOD和pET-28b-PTD-SOD,将其转化到大肠杆菌BL21中表达获得单亚基分子量在26KD左右,可溶性的重组SOD和PTD-SOD 蛋白。（2）重组蛋白SOD和PTD-SOD的生化特性及稳定性测定结果表明耐热性、耐酸碱性优势明显,抗酶解能力大幅提升;冷冻干燥对重组SOD活性无影响,冻干粉在60℃环境下存放7个月能保持80%以上的活性,反复冻融处理对冻干粉活性没有影响。（3）重组SOD摇瓶发酵优化培养基（g/L）组分为:酵母抽提物5g,氯化钠10g,胰蛋白胨10g,葡萄糖5g,硫酸铵2.5g,Mn2+终浓度为50mmol/L,磷酸二氢钾终浓度为125mmol/L;摇瓶诱导条件优化结果为:IPTG终浓度为0.8mmol/L,37℃恒温诱导培养12h。与传统摇瓶发酵工艺相比,在此摇瓶优化工艺下,重组SOD酶活性提高了 2.5倍。（4）在50L发酵罐中,采用恒溶氧一次性补料分批发酵方式,更有助于重组大肠杆菌的生长和重组蛋白的表达,在此工艺下虽未达到高密度发酵,但重组SOD酶活性是摇瓶发酵的1.2倍。（5）体外抑癌实验表明重组SOD对癌细胞有抑制作用,PTD-SOD抑癌效果更明显。SOD酶活试验表明,重组PTD-SOD具有优良的穿膜转导功能,且SOD入胞后通过抑制黑色素的形成达到抑制癌细胞生长的作用。（6）MTT法分析发现当DOX与重组SOD或PTD-SOD以组合物的形式共同作用时,抑癌效果均比单用一种药物强,且DOX与重组PTD-SOD联用对癌细胞抑制效果比与SOD联用更强。（7）体内抗肿瘤结果显示,重组SOD具有一定的抑瘤效果,且PTD-SOD抑瘤效果更突出。结论:本文成功获得稳定性高、可跨膜、利于生产应用的重组SOD和PTD-SOD,且两种重组蛋白均有一定的抑癌抗肿瘤作用,而重组PTD-SOD具有更好的抑癌功效,与抗癌药物DOX的协同抑癌作用更明显。总之,重组蛋白用于癌症的治疗及产品应用开发具有广阔的前景。