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人体内的乙醛脱氢酶2(acetaldehyde dehydrogenase2, ALDH2)是参与乙醇在体内代谢过程中的关键酶之一。酒精代谢中会产生大量的中间产物乙醛,乙醛在体内的积累会对人体产生毒害作用。ALDH2可将乙醛转化为乙酸,从而缓解乙醛对人体的伤害。人群中缺乏乙醛脱氢酶的个体比较多,这样就导致酒精在体内不能彻底被分解,造成乙醛的大量积累。近年来,随着人们对解酒护肝药物的迫切需求,因而对乙醛脱氢酶的研究意义更显得深远。 本实验主要分为四部分:人乙醛脱氢酶2的克隆及在原核宿主 Escherichia coli BL21(DE3)中的诱导表达;乙醛脱氢酶活性检测;人乙醛脱氢酶产品对缓解小鼠酒精中毒的初步探讨;乙醛脱氢酶可溶性表达的研究。实验结果如下: 1、首先构建重组质粒 pET32a-ALDH2,然后用CaCl2法将重组质粒转化到原核表达宿主 Escherichia coli BL21(DE3)中,得到基因工程菌BL21-pET32a-ALDH2。 2、构建好的工程菌用IPTG诱导表达,并从诱导时间、诱导温度和IPTG浓度三个方面对表达工艺进行优化。实验结果显示,此诱导条件(37℃,IPTG终浓度为1.0 mmol/L,诱导表达6h)为最优表达条件。 3、由于乙醛脱氢酶是以包涵体形式表达,所以需要对包涵体变性后再恢复其活性。本实验从复性时间和复性缓冲液pH值两个方面来摸索最优的复性条件,即得到酶活性最高的条件。将变性的目标蛋白装入透析袋,依次放入6M、4M、3M、2M、1M尿素复性缓冲液最佳透析时间为2h;而且复性缓冲液的最佳 pH值为8.0。 4、将复性得到的乙醛脱氢酶产品在小鼠醉酒实验中做初步探索。首先研究小鼠深度醉酒时间,再记录小鼠深度醉酒后对照组和给药组小鼠醒酒时间、小鼠苏醒数和小鼠死亡数。可以得出初步实验数据:给药组苏醒过来的小鼠要比对照组多,且醒酒时间的平均值要低于对照组;给药组小鼠的死亡数要低于对照组,说明实验中用的乙醛脱氢酶产品在缓解小鼠酒精中毒和醉酒后恢复上有明显的效果。 5、通过双酶切、连接、转化等方法成功构建重组质粒pGEX-4T-1-ALDH2。再将重组质粒转化 E.coli BL21感受态细胞,构建工程菌 BL21(pGEX-4T-1-ALDH2)。经IPTG诱导、SDS-PAGE电泳检测,结果表明重组蛋白大量表达。在对可溶性表达条件进行摸索,结果发现在28℃下,IPTG浓度为0.1mmol/L诱导表达10h,可得到部分可溶性重组蛋白,实验结果显示可溶性重组蛋白约占重组蛋白总表达量的25%。