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1、中国生物工程杂志第23卷第9期CHINABIOTECHNOLOGY2003年9月重组人溶菌酶研究进展*王佃亮(北京航空航天大学生物工程系北京100083)摘要与其他来源的溶菌酶相比,人溶菌酶具有独特的优越性和多种多样的药理作用效果,在临床上具有多种重要应用价值。但天然人溶菌酶来源极其困难,利用重组DNA技术进行生产是解决这一难题的有效途径。迄今人们已利用化学合成或从人类细胞组织中制备cDNA等途径获取人溶菌酶基因,并在大肠杆菌、酵母菌和真菌表达系统中进行了表达,最高水平为40mgPL,低于人乳中溶菌酶含量(50~250mgPL),虽然距离工业化生产仍有一
2、定距离。但重组人溶菌酶发展前景看好。关键词人溶菌酶重组人溶菌酶DNA重组技术药理作用临床应用人溶菌酶(humanlysozyme)是一种碱性球蛋白,糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺中的B-1,4由130个氨基酸组成,分子量为14600,有4个二硫糖苷键,在渗透压作用下导致革兰氏阳性菌细胞壁[1]键,其一级结构的氨基酸组成和排列顺序与其他破裂,发生溶菌作用。在体内环境下,由于有分泌溶菌酶有较大差异,但与其他溶菌酶的高级结构非型免疫球蛋白A、补体参与,人溶菌酶还能水解某[2]常相似,说明溶菌酶空间结构的进化相当保守。些革兰氏阴性菌,如大肠杆菌等。由于真菌
3、细胞壁随着对人溶菌酶研究的不断深入,它的临床应用和中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰葡萄糖胺之间形成的大规模生产越来越受到人们重视。B-1,4糖苷键(几丁质)也是人溶菌酶作用的底物,所以人溶菌酶可以抗含有几丁质细胞壁的真菌感1重组人溶菌酶开发的必要性染。人溶菌酶还能与各种诱发炎症的酸性物质结111人溶菌酶较其他溶菌酶的优点合,使其失活,并增强抗生素和其他药物的疗效,改目前在临床上应用的溶菌酶主要是蛋清溶菌善组织基质的粘多糖代谢,从而有利于修复被炎症酶,由于是一种异源蛋白,在人体内会产生免疫原损伤的组织。第二,抗病毒。人溶菌酶是一种碱性性和副作用。人溶菌酶则不然
4、,它本来就是人体内蛋白质,在体内近于中性的pH环境下带有大量正的一种蛋白质,和人体具有天然相容性,当在临床电荷,可与带负电荷的病毒蛋白起作用,和DNA、上应用时,自然比其他溶菌酶更安全,且没有刺激RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使侵入体内的病毒失[3,4]性和副作用。此外,人溶菌酶比蛋清溶菌酶具活。第三,增强免疫力。溶菌酶参与机体内多种免有更高的溶菌活性和热稳定性。人溶菌酶的溶菌疫反应,在机体正常防御和非特异性免疫中具有重活性比蛋清溶菌酶高出3倍,且热稳定性也高于蛋要作用。它可改善和增强巨噬细胞吞噬消化功能,[4,5]清溶菌酶。降低细胞抑制剂导致的白细胞减少
5、,结合细菌脂多112人溶菌酶具有广泛而独特的药理作用糖,减轻内毒素作用,以达到增强机体抵抗力的目人溶菌酶具有多种独特而重要的药理作的。第四,人溶菌酶能激活血小板,改善组织局部[6,7][8]用,有些抗菌效应与酶本身催化作用无关。循环障碍,分解脓液,增强局部防卫,从而更好地体第一,抗菌消炎。众所周知,肽聚糖是革兰氏阳性现抗菌、消炎、止疼等作用。菌细胞壁的一种重要成分。人溶菌酶可水解肽聚人溶菌酶是一种重要的非特异性体液免疫因子,对于人体而言是不可或缺的,假如其基因发生[9]收稿日期:2003-06-18修回日期:2003-07-22突变可导致严重疾病。已知人
6、溶菌酶基因位于*电子信箱:wangdianl@sina.com人类第12号染色体,在自然情况下有2种突变类60中国生物工程杂志第23卷型,即I56T和D67H,它们均可引起全身淀粉样变插入质粒的不同位置对酶蛋白表达有很大影响,说性病,该病属常染色体显性遗传,就大多数病人而明表达质粒核糖体结合位点(SD)与基因起始密码言,是致命的。许多人类疾病,都伴随着溶菌酶代子(ATG)之间距离会影响基因表达调控。叶军[5]谢异常,因而人体自身溶菌酶的分布和含量发生变等将这种人溶菌酶工程菌发酵培养后进行了纯[10]化,也是疾病诊断的一个重要指标。譬如,血清化,菌体经超声
7、破碎、变性、复性后所得粗酶液经溶菌酶水平测定可作为白血病分型依据,有助于急Express-IonS阳离子交换柱层析,得到了电泳纯的性白血病诊断;对尿溶菌酶的测定可作为肾小管损酶,比活达到48000UPmg。这样,E1coli工程菌JPB-伤的有益诊断指标;泪液中溶菌酶浓度可作为干眼HLY发酵液中酶含量实际为116mgPL,而人乳中溶[14]综合征的诊断指标等。菌酶含量为50~250mgPL。而且,不同金属离子2+113人溶菌酶在人体内分布广但难以获取对这种工程酶活力影响也不同。Cu浓度为0101molPL即可使这种酶完全失活;而相同浓度的在人体内,人溶菌
8、酶分布相当广泛,主要存在2++2+2+于体液、细胞和组织器官中[7,10,11]
