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人的铜锌超氧化物歧化酶(hCu，Zn-SOD)是一种重要的胞内酶，具有消除人体内超氧阴离子自由基(O2-)，保护细胞免受损伤的作用。TAT蛋白转导域(TAT-PTD)是近年来被证实的一种可有效携带生物大分子穿过细胞膜的生物大分子转运载体。为了解决目前hCu，Zn-SOD在应用中存在的分子量大、半衰期短不容易进入细胞等问题，本文尝试将TAT-PTD引入hCu，Zn-SOD的N端和C端以获得能高效跨膜进入细胞的融合蛋白。
本文根据GenBank中人铜锌超氧化物歧化酶基因碱基序列，设计扩增引物，用RT-PCR方法从人的肝细胞中克隆出hCu，Zn-SODcDNA，并将它插入pUCm-T载体中，然后通过引物设计，分别将TAT-PTD引入SOD基因的N端和C端，并重组到tac启动子控制下的表达载体中，先后构建了野生型SOD表达质粒pG-SOD以及N端和C端分别融合TAT-PTD的SOD的表达质粒pG-TAT-SOD和pG-SOD-TAT。将所构建的上述三种表达质粒，转化大肠杆菌BL21(DE3)。SDS-PAGE分析证实，经IPTG诱导，三种融合蛋白(野生型、N端或C端融合TAT-PTD的SOD)都获得高效表达。通过破碎菌体、离心分离可溶性蛋白组分和亲和层析后，得到纯度达90％以上的目的蛋白。活性实验表明，三种融合蛋白比活分别达：1400U/mg，1350U/mg，1345U/mg。
将纯化后的融合蛋白GST-TAT-SOD、GST-SOD-TAT与体外培养的细胞进行温育，并检测细胞内的SOD酶活力后发现：①GST-TAT-SOD、GST-SOD-TAT均能有效跨膜转导进入多种细胞，并在细胞中较长时间地保持活性，两种蛋白跨膜转导效率不相上下，而不含TAT-PTD的野生型SOD几乎不能进入各种细胞。②跨膜转导效率对时间和浓度有依赖关系。融合蛋白在30min内就能进入Hela细胞，4h达到最大，随着浓度的增加进入Hela细胞的量也呈上升趋势。③细胞完整性、细胞毒性实验证明融合蛋白GST-TAT-SOD、GST-SOD-TAT对细胞没有毒性；另外，融合蛋白在人体温度和酸碱条件下保持较好的稳定性。
以上结果说明，本文所构建的TAT-PTD融合的hCu，Zn-SOD蛋白可以解决半衰期短、不易进入细胞的问题，可望用于治疗细胞内O2-引起的各种疾病或生理失常。