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白细胞介素1受体拮抗剂(interleukin 1 receptor antagonist,IL-1Ra)是天然的受体拮抗剂,可与白细胞介素1(interleukin 1,IL-1)的受体结合但不引起信号转导,从而竞争性抑制IL-1与其受体结合所产生的生物学效应,有效降低IL-1表达过多导致的不良反应。本文研究了重组人白细胞介素1受体拮抗剂(recombinant human interleukin 1 receptor antagonist,rh IL-1Ra)的毕赤酵母工程菌在不同规模下的表达条件、分离纯化工艺以及生物学作用。首先,本文研究了1 L摇瓶规模下不同诱导温度和p H对rh IL-1Ra表达量的影响,结果发现,rh IL-1Ra在p H为5.5、诱导温度28℃条件下表达量达到最高,两种形式(糖基化和非糖基化)的rh IL-1Ra表达量分别为12和10 mg/L。其次,本文在摇瓶条件基础上对3 L发酵罐规模下rh IL-1Ra的最优表达条件进行研究,包括:起始诱导菌体密度、溶氧、温度、p H、甲醇浓度和诱导时间。确定的最佳表达条件为:起始诱导时发酵液光密度(OD600)为600,溶氧为20%,诱导温度28℃,诱导p H 5.0,诱导时间6 d,甲醇浓度0.25%。在最优条件下,糖基化和非糖基化rh IL-1Ra的表达量分别达到110和90 mg/L。再次,本文对rh IL-1Ra的分离纯化工艺进行了研究。确定的最优工艺为:低温离心→双水相萃取→超滤→DEAE-阴离子交换层析→SP-阳离子交换层析等,最终得到纯度大于95%,收率分别达到56%、40%的糖基化和非糖基化rh IL-1Ra。最后,本文利用MTT和Hoechst33258染色分别测定了糖基化和非糖基化rh IL-1Ra对rh IL-1β促进B16细胞凋亡的拮抗作用。结果表明,两种形式的rh IL-1Ra对rh IL-1β均有拮抗作用,且随着rh IL-1Ra浓度的升高,对IL-1β的拮抗作用越明显。综上,本文研究了rh IL-1Ra的毕赤酵母工程菌在不同规模下表达条件优化,rh IL-1Ra的分离纯化和生物学作用,并首次研究了糖基化和非糖基化rh IL-1Ra的生物学作用差异。其中,糖基化和非糖基化rh IL-1Ra在3L规模下均得到较高的表达量(110和90 mg/L),建立了糖基化和非糖基化rh IL-1Ra的分离纯化工艺,获得纯度大于95%,收率达到56%的糖基化rh IL-1Ra,纯度大于95%,收率达到40%的非糖基化rh IL-1Ra;对糖基化和非糖基化rh IL-1Ra的生物学作用测定发现,两种rh IL-1Ra对rh IL-1β促进B16细胞凋亡均有拮抗作用,且糖基化和非糖基化rh IL-1Ra的生物学作用没有明显差异。本文为rh IL-1Ra的作用机理研究提供了理论支持,并为其产业化奠定了基础。