锰超氧化物歧化酶(MnSOD),可以减少自由基引起的氧化损伤。它以无活性的酶原形式合成,脱去被证明有跨膜功能的前导肽MTS后成为有活性的成熟MnSOD,但失去跨膜能力。本研究合成了人源MTS-MnSOD全基因序列,并将其插入带有GST的原核表达载体pGEX-4T-1中,成功构建GST-MTS-MnSOD融合蛋白表达质粒后,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中。菌体在25℃,锰离子浓度为1.5mM的条件下,用IPTG诱导5 h后得到可溶表达的蛋白。经GST亲和树脂纯化得到SOD比活为1788 U/mg,分子量约为46 kDa的纯GST-MTS-MnSOD融合蛋白。利用凝血酶切去GST标签后经肝素亲和柱纯化得到了 MTS-MnSOD蛋白,该蛋白分子量约为25 kDa,比活为2000 U/mg。两种蛋白的温度和pH稳定性的结果表明,温度和pH对两种蛋白都有比较大的影响,但在生理条件(37 ℃,pH 7.0)下,两种蛋白均保持着较高的酶活性,且MTS-MnSOD比GST-MTS-MnSOD稳定性更强。以FITC标记两种蛋白,通过测定细胞内的荧光强度,证实两种蛋白都有显著的跨膜能力(P<0.05)。以WST-1法证实两种蛋白对正常人肝细胞株L-02均无毒性作用。在此基础上,本研究考察了两种蛋白对接受6GyX射线全身放射的小鼠的放射防护效应。实验结果表明,放射后第8天,单纯放射组小鼠的体重指数显著下降(P<0.05),外周血白细胞数、胸腺指数、脾脏指数极显著下降(P<0.01),肝脏的组织中的MDA水平显著上升(P<0.05),GSH-Px活力显著(P<0.05)下降,SOD和T-AOC的活力极显著下降(P<0.01)。预给予阿米福汀可显著提高了小鼠的外周血白细胞数(P<0.05),降低肝脏MDA水平、提高肝脏GSH-Px、SOD和T-AOC的活力。GST-MTS-MnSOD融合蛋白对受照鼠的免疫系统具有突出的保护作用,可显著提高受照鼠的脾脏指数和胸腺指数(P<0.05)。MTS-MnSOD蛋白整体的放射防护效果强于GST-MTS-MnSOD融合蛋白,其0.4μM剂量组的整体防护效果与阿米福汀相当。0.2 μM剂量组放射防护效果最好,可使受照鼠体重增长率显著升高(P<0.05),对肝脏的氧化损伤有显著的保护作用。对受照鼠其他的放射损伤也有保护作用,但是无显著性。