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粘质沙雷氏菌胞外核酸酶(Serratia marcescens nuclease,SM nuclease)是一种糖类非专一性核酸内切酶,是迄今已知的唯一能水解所有核酸类型的核酸酶,包括水解单链,双链,线性和环状DNA或RNA而无蛋白酶活性,水解产物为3~5个碱基长度的5’-单磷酸寡核苷酸。本文根据GenBank公布的序号为M19495.1的粘质沙雷氏菌胞外核酸酶基因序列,去除其N端信号肽序列,使用大肠杆菌偏爱性密码子,设计并合成出带有核酸酶基因的Ben-pGH。以核酸酶基因全长为模板,通过PCR方法扩增该基因,将其与NcoI、XhoI酶切过的pATa载体连接,重组子转入E.coli Top10感受态细胞中。经菌液PCR筛选阳性克隆,并通过DNA测序确定原核表达载体Ben-pATa构建成功。BLASTN发现Ben-pATa中核酸酶基因与粘质沙雷氏菌胞外核酸酶基因的同源性为82%。将Ben-pATa转入E.coli BL21(DE3)感受态细胞中,经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导实现了以包涵体形式表达的重组核酸酶。本文优化出250 mL摇瓶中最佳的重组核酸酶的发酵表达条件,即选用TB培养基,接种量为5%,装液量为100 mL,添加诱导剂浓度至0.50mmol/L,诱导温度为37℃,并进行了中试放大生产。本文还对包涵体的洗涤条件进行了摸索,最终包涵体的清洗配方为:100 mmol/L三羟甲基氨基甲烷、2mol/L尿素、5 mmol/L乙二胺四乙酸、1.5%Triton X-100调pH8.0。将包涵体清洗溶解、复性后,降解核酸(DNA和RNA)和蛋白质的实验证实,重组核酸酶能够有效降解核酸且无蛋白酶的活性,进一步测定其酶活为3.33×10~5 U/mg,具有与文献报道接近的生物活性。最后,对重组核酸酶的应用进行了初步的研究,发现其能够降低菌液粘度,减小高压均质时的阻力。