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干扰素是属于被大家所熟知的细胞因子家族中的一员,它们因为可以“干扰”宿主细胞中的病毒复制而得名。自1957年,Isaacs和Lindenmann发现干扰素以来,科研工作者越来越重视干扰素的基因结构、作用机理、基因工程等方面的研究。干扰素通常被分成两类,即I型干扰素和II型干扰素,最近发现的IFN-λ被认为是新的一族干扰素,被命名为III型干扰素。所有的干扰素对抵抗病毒的入侵都扮演着重要的角色。IFN-α是I型干扰素中的一种,因其广泛的抗病毒活性而备受瞩目。IFN-α有很多亚型,各亚型均含165~166个氨基酸残基,同源性>70%。典型的IFN-α三级结构是由5个α螺旋组成,并由一个长的环状结构和三个短的环状结构连接而成的。干扰素的抗病毒作用并不是直接杀死病毒,而是间接的通过机体细胞来发挥作用。干扰素通过自分泌或者旁分泌作用,与细胞膜表面上的特定受体结合后,引发级联性的信号放大过程,最后将信号传递到细胞核内,对一系列基因的表达进行调控,并介导各种生理生化反应。由干扰素所诱导产生的抗病毒蛋白,主要有双链RNA依赖性蛋白激酶(PKR),可以灭活核糖体合成所必需的酶,从而使蛋白合成减少,抑制病毒繁殖;2’,5’-腺苷酸激酶(2’,5’-oligoadenylate synthetase,OAS),主要功能是激活内源性RNase L,被激活的RNase L可以降解病毒的mRNA;腺苷酸脱氨酶(asenosine deaminase,ADAR),可将病毒RNA中的碱基A修饰为I从而阻止病毒蛋白质的合成;Mx蛋白,是一种GTP结合蛋白,可与病毒核酸结合而损伤病毒衣壳蛋白。这些蛋白在病毒感染所引起的免疫应答中发挥重要的作用。我国养鸡业有着悠久的历史,无论是鸡的品种资源、肉蛋制品和生产数量均列世界第一。对各种疾病的防疫与治疗是不可忽视的。对于兽用抗病毒生物制品来说,与传统的化学药物和疫苗相比,重组IFN-α具有广谱高效的抗病毒活性而且不会产生耐药性与药物残留等安全性问题。但是重组IFN-α也存在产量低、复性纯化困难导致生产成本过高和临床治疗效果不显著等问题。本研究通过在线网站以及生物学软件的分析,将天然的鸡IFN-α基因中的稀有密码子同义替换为大肠杆菌偏好的密码子。优化后的基因经人工合成后与温控型表达载体pWL连接并转入大肠杆菌中进行诱导表达,经SDS-PAGE分析,表达产物的分子量约为19 ku,表达量占总蛋白的28.3%。表达产物主要以包涵体形式存在,用高浓度变性剂溶解后,采用Sephadex G50凝胶过滤一步复性并纯化重组鸡IFN-α,纯度可达98%以上。每1L培养基可以得到47.1 mg的重组鸡IFN-α,收率达34.14%。表达的重组鸡IFN-α的在CEF/NDV检测系统上的比活性为1.12×108 U/mg。