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Caspase即含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶，是细胞凋亡过程中最重要的调节酶之一，在细胞凋亡蛋白酶级联反应中发挥重要作用，也是凋亡的关键酶和执行者。与许多疾病如神经退行性疾病、心血管疾病、肿瘤等有关。因此，作为治疗细胞凋亡相关疾病的重要靶点，寻找Caspase-3的高效、高选择性的抑制剂或者激活剂将成为治疗细胞凋亡相关疾病提供新的方法。
放线菌具有强大的生物合成能力，是筛选新型天然化合物的重要资源。目前从微生物中发现的8000多种微生物活性物质，其中有近70％是放线菌产生的，包括天然抗生素、酶及酶抑制剂、抗氧化剂、免疫调节剂等生物活性物质。近年来随着现代分子生物技术，组合化学技术，高通量筛选技术和基因组研究的快速进展，从放线菌中开发天然药物成为新的研究热点。从土壤放线菌中筛选新型天然微生物药物是研发新药的重要手段之一。
首先我们构建了Caspase-3重组质粒，然后利用BL21(DE3)宿主菌进行低温诱导促可溶条件来表达目的蛋白，最终获得高效的蛋白表达;再利用金属鍪和层析法纯化带有组氨酸标签的重组蛋白，经荧光酶标仪测定活性，最终得到了高活性的重组蛋白，并对其进行了酶学表征，测定了Km值及特异性抑制剂Ac-DEVD-CHO的IC50，这为后期筛选Caspase-3抑制剂的研究奠定了基础。
随后我们建立了一种Caspase-3抑制剂的高通量筛选模型，通过反应前后荧光强度的变化检测样品对Caspase-3的抑制活性，以放线菌天然代谢产物为对象进行抑制剂的初步筛选。该方法快速准确、灵敏度高，适合于大量样品的筛选。利用自建的筛选模型，对960株放线菌发酵提取物进行筛选，获得2株具备产生高活性抑制剂的菌株。随后以其中1株菌株pwh890为研究对象，对其进行发酵培养，并通过膜过滤技术、大孔树脂和离子交换树脂，初步分离Caspase-3抑制剂。本研究为寻求细胞凋亡所引发疾病的治疗方法奠定了基础，具有开发治疗心血管疾病药物的潜力。