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凝集素是一类具有碳水化合物识别功能并与之非共价结合的蛋白质或糖蛋白，广泛存在于植物、动物、真菌、苏铁科植物、厥类、藻类等组织中，能显示诸如血液种群专一性、抗肿瘤、免疫调节、抗真菌、抵制虫病害等生物学活性。其中一些诸如MVL的藻类凝集素，以其独有的生物学活性成为了研究的焦点。
本文以蓝绿藻为研究对象，借助分子生物学手段，构建MVL糖蛋白表达载体。通过一系列表达条件的优化，获得了具有生物活性的重组MVL。将重组MVL用于体外抗癌活性研究，发现其对常见人类癌细胞均具有抑制增殖效应。本文特色之处在于使用现代分子生物学技术（基因克隆）与蛋白组学分析相结合，较完整地进行了MVL体外重组表达到抗癌基础研究。主要研究内容和结论如下：
（1）采用改良CTAB法提取蓝绿藻基因组DNA，电泳图谱条带清晰，拖尾较少，DNA完整性好、纯度高，可直接用于PCR扩增和酶切等实验，是较为理想的提取蓝绿藻基因组DNA的方法。
（2）根据基因库报道的MVL序列设计了扩增阅读框序列引物，通过优化PCR扩增条件得到预期产物。将PCR产物克隆进入pET-30b载体，根据http：//www.ncbi.nlm.nih.gov在线网站，将测序得到的基因序列做同源分析，与基因库登录的甘露糖结合糖蛋白Microcystis viridis mvl（AB036699.1）相似程度为100％，Microcystis aeruginosa NIES-843 DNA（AP009552.1）相似程度为99％，Microcystis aeruginosa PCC7806（AM778894.1）相似程度为97％，充分证明了扩增产物序列与基因库MVL序列一致。
（3）鉴定正确的重组质粒在Ecoli中进行诱导表达，通过优化重组菌最佳诱导起始生长量、IPTG浓度、诱导温度、诱导时间、诱导培养基、培养模式等表达条件，MVL表达量可占菌体总蛋白的40.7％。经过NI-NTA一步亲和纯化，可得到15mg/L纯度>95％的重组MVL。经MALDI-TOF-MS质谱鉴定分析，此种表达纯化产物确认为蛋白数据库登录的MVL。
（4）运用四唑盐（MTT）比色法、荧光显微镜、流式细胞仪等一系列方法用来鉴定重组MVL的抗癌生物活性。通过MTT分析显示，重组MVL对几种常见癌细胞株结肠癌细胞株（HT-29）、肺癌细胞株（A549）、肝癌细胞株（HepG2）、卵巢癌细胞株（SK-OV-3）、胃癌细胞株（SCG-7901）均有抑制增殖效应，IC50值分别为24.12、40.20、42.67、49.87和53.40μg/mL；通过荧光显微镜分析表明重组MVL能以剂量依赖型方式诱导A549细胞凋亡，与对照组相比，细胞形态和数目发生改变，圆形脱壁细胞逐渐出现，细胞数量逐渐减少；随着加药浓度的进一步增加，与对照组的变化更加明显，细胞形态变得相当不规则，碎片结构和核断裂现象逐渐出现，凋亡小体也随之出现，细胞增殖被抑制；流式细胞仪分析显示，在2-64μg/mL重组MVL浓度范围内，凋亡率分别为7.17％、6.06％、9.82％、18.61％、21.28和81.93％，然而对癌细胞周期没有什么影响。这些结果充分说明重组MVL能诱导A549细胞凋亡和核死。
（5）通过对A549细胞实验和对照组的蛋白组学分析，获得了重复性较好的双向凝胶电泳图谱，结果显示3次双向电泳图谱非常相似。扫描后获取的图像采用PDQuest7.1软件进行蛋白质点检测分析，获得实验组和对照组各3块凝胶的平均蛋白质点数分别为1883±63和1711±78。背景消减后，分别将两组中其中的一块胶定为参考胶进行3块胶间的蛋白质点匹配，实验组和对照组平均匹配的点数分别为1536±48和1441±62,匹配率为85.1％和87.0％。经过反复比对，筛选出实验和对照组中存在明显表达差异的蛋白质点50个，其中35个蛋白质点表达上调，15个蛋白质表达下调。将表达差异最显著的10个蛋白点进行质谱鉴定，均获得了满意的酶解片断肽质量指纹图谱。搜索蛋白质数据库，结合候选蛋白的等电点、分子量与实验中测定的等电点、分子量是否一致等信息，最终鉴定出蛋白质6个，分别为突变体β-肌动蛋白（mutant beta-actin）、醛脱氢酶1（aldehyde dehydrogenase1family，member A1）、90kD热休克蛋白（heat shock protein90kDa beta，member1）、伴侣素（chaperonin）、亲肌凝蛋白（tropomyosin）和β-5微管蛋白（tubulin，beta5），其中前两者表达上调，后者表达下调。