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GLP-1是临床上治疗2型糖尿病的极具潜力的药物之一。由于DPP-4的降解作用,GLP-1在体内的半衰期小于2 min。这种现象严重制约着天然GLP-1的临床应用。本实验室以前的研究发现一种新型GLP-1类似物,命名为KGLP-1,KGLP-1具备与天然GLP-1可比拟的生物活性。GLP-1及其类似物的大规模制备一项富有挑战的工作。目前主要采用化学合成的方法制备活性小肽,但是化学法合成小肽步骤繁琐,污染环境,制备成本较高,不适合大规模生产。 本文采用基因工程技术构建了GLP-1、KGLP-1大肠杆菌表达系统,通过IPTG诱导,获得GST-(K)GLP-1融合蛋白的高表达。蛋白纯化过程首先利用GST亲和色谱获得GST-(K)GLP-1融合蛋白,一步纯化效率即可达到90%以上,具体步骤包括细胞裂解、亲和捕获、洗涤、洗脱等。之后利用肠激酶酶切和超滤步骤除去GST标签蛋白,得到电泳纯级的GLP-1、KGLP-1。肠激酶酶切条件如下:肠激酶用量为1.25 IU/mg融合蛋白;酶切时间为12h;酶切缓冲液为100mM Tris-HCl,100 mM MgCl2,10 mM DTT,500 mM NaCl,pH7.5。最后利用Sephadex G-75对KGLP-1进行精制,重组KGLP-1的产率为12.1 mg/L。本文对于生物合成的重组多肽进行了多方面的鉴定。采用HPLC-MS测定KGLP-1的N端氨基酸序列组成为KHAEGTFTSDVSS YLEGQAAK,与KGLP-1的N-端氨基酸序列相符。采用HPLC测定KGLP-1的含量为96.18%,采用MALDI-TOF方法测定重组KGLP-1的精确分子量为3425.84 D。最后,采用CHO/ EGFP/GLP-1R细胞受体模型,评价重组KGLP-1的生物活性。 此外,为了打通整个工艺生产流程,本文构建了肠激酶的毕赤酵母表达系统,筛选获得了肠激酶高表达菌株(EK-GS115),诱导发酵液经过一步膜技术处理即可应用于GLP-1、KGLP-1制备工艺的下游纯化。获得的酵母发酵液酶活为17725IU/g。 本文可以解决现有技术在生物合成及分离GLP-1、KGLP-1中的问题,该生物制备策略具有条件温和、产物分离提取方便、工艺步骤简单等优点,有很好的产业化应用前景,并且为其他活性多肽的制备提供了一个新思路。