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干扰素是于1957年发现的一组天然抗病毒药物,后来的研究中又发现了许多不同亚型的干扰素。特别是α2b-人干扰素,它是干扰素家庭中应用最为广泛的成员。Α2b-人干扰素具有广谱抗病毒作用,抑制肿瘤细胞增殖,增强免疫功能等功能,因而α2b-干扰素被作为治疗肿瘤疾病,癌症和肝炎的潜在治疗药物。毕赤酵母表达系统(Pichia pastoris/pPIZα)因可以在甲醇诱导下进行大体积高密度的连续发酵培养而被广泛的应用于重组蛋白的高表达。然而,最终重组蛋白的产量还受到许多内在因素影响。通过调节这些因素可以影响目的蛋白的表达量和产物的稳定性。近年来,人们通过毕赤酵母系统密码子偏好性的原理优化外源基因的核苷酸序列和G+C含量的方法提高外源蛋白的表达水平。而国内还未见利用毕赤酵母系统密码子的方法提高α2b-人干扰素在毕赤酵母的表达水平的报道。
本文对α2b-人干扰素通过应用毕赤酵母密码子的偏好性和优化G+C含量的方法设计并合成α2b-干扰素基因序列,提高α2b-干扰素在毕赤酵母的表达量。合成的α2b-干扰素克隆到毕赤氏酵母表达载体pPICZαA。重组表达质粒经限制性内切酶酶切线性化后电转化毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115。多拷贝的Mut+工程菌株通过提高抗生素Zeocin含量的平板筛选,120小时诱导表达后,SDS-PAGE分析表明工程菌株GS115/pPICZαA-IFN-α2b的表达量达到了810 mg/L。Western blot 分析表明工程菌分泌表达蛋白的α2b-干扰素具有免疫抗原性。通过WISH/VSV系统证明融合蛋白表现出明显的IFN抗病毒活性,其α2b-干扰素活性大约为3.3×105IU/mL。