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超氧化物歧化酶是自由基清除剂,能预防并保护活性氧自由基对人体和细胞产生的破坏和损害,具有抗炎,抗辐射,抗肿瘤等作用。鉴于SOD是生物大分子,很难跨过细胞膜发挥生物学效应,本课题选择TAT和R9两种跨膜转导肽,通过PCR将其编码基因与锰超氧化物岐化酶(Mn-SOD)基因连接,构建重组质粒并在大肠杆菌中表达重组蛋白；利用细胞实验比较并验证了重组Mn-SOD、Mn-SOD-TAT、Mn-SOD-R9和Mn-SOD-EC-SOD的跨膜效应与抑癌、抗辐射能力。论文分三部分：首先,人工合成含有Mn-SOD与转导肽TAT和R9序列的引物,以质粒pET24-MnSOD为模板,PCR扩增Mn-SOD-TAT和Mn-SOD-R9融合基因；扩增产物与载体pET28a(+)连接构建重组表达质粒pET28a-MnSOD-TAT和pET28a-MnSOD-R9;重组质粒转入宿主菌E. coli BL21(DE3), IPTG诱导表达融合蛋白,37℃表达,表达量占菌体总蛋白的40%左右,主要以不溶的包涵体形式存在。接着,通过改变诱导表达温度,诱导剂浓度和锰离子浓度等优化了重组融合蛋白的表达条件,并探索了重组融合蛋白的纯化条件。MnSOD-TAT的最优表达条件为28℃终浓度0.2mmol/L的IPTG和0.6mol/L Mn2+下诱导表达12小时,此时可溶性上清中Mn-SOD活力约500U/ml;MnSOD-R9的最优表达条件为25℃终浓度0.4mmol/L的IPTG和0.6mol/L Mn2+下诱导表达12小时,此时可溶性上清中Mn-SOD活力约700U/ml。常规条件下可溶性融合蛋白不能与Ni柱良好的结合,在上柱缓冲液中加入2M尿素后,重组融合蛋白能较好的用Ni柱亲和纯化,产物纯度均高于90%。最后,将荧光素FITC与四种重组Mn-SOD偶联验证重组蛋白的可跨膜性；利用MTT法检测重组融合蛋白对癌细胞增殖、紫外辐射和过氧化氢损伤的影响。Mn-SOD-TAT、Mn-SOD-R9和Mn-SOD-EC-SOD均较Mn-SOD更易进入细胞,更好的发挥抑制癌细胞增殖、降低紫外辐射和过氧化氢对细胞的损伤效应,穿膜与其它生物效应与重组蛋白的浓度和作用时间有关；含不同穿膜肽的Mn-SOD在抑制癌细胞增殖、抗辐射和抗过氧化氢方面各有优势。