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金黄色葡萄球菌SpA(Staphylococcus protein A,SpA)能够特异性地结合抗体分子,在单克隆抗体的分离纯化、鉴定与检测等方面有广泛的应用。目前,SpA色谱已成为纯化单克隆抗体和Fc融合蛋白的关键技术。由于天然SpA分子结构的稳定性与耐碱性差,大大降低了传统SpA色谱介质的使用寿命。本文提出了提高SpA结构域Z分子稳定性的新方法,构建了若干新型突变结构域,获得了具有较高稳定性的突变结构域Z’和Z",进而合成新型SpA色谱介质,并对介质的吸附性能及耐碱性进行了系统地评估。本文以SpA分子中参与抗体结合的结构域Z为出发点,采用圆二色(CD),差示扫描量热(DSC)和等温滴定量热(ITC)等分析技术筛选到了较为稳定的结构域Z’和Z",而两者之间唯一差别在于突变结构域Z"第12位上的Trp替换为突变结构域Z’中疏水性更大的Ile。对比结构域Z、Z’和Z"序列发现,其变化趋势与结构域中第12位上Trp(-0.9)、Ala(1.8)和Ile(4.5)残基的Kyte-Doolittle疏水性指数增加相一致,这说明在结构域Z的12位引入疏水性更大的氨基酸残基有利于提高α螺旋含量,且突变结构域Z’分子内的疏水性相互作用得到了强化,从而显著提高突变结构域的分子稳定性。本文还进一步设计并发酵表达了四串体融合蛋白Z4与Z’4,采用大肠杆菌BL21(DE3)中进行发酵表达,并对重组SpA的诱导表达条件(诱导剂浓度、诱导时机与诱导温度)进行了优化。研究结果表明,在大肠杆菌发酵培养3 h后加入终浓度为0.3 mmol/L IPTG会取得最佳的蛋白表达效果,而诱导温度的选择可根据实际情况而定。选择离子交换色谱Q Sepharose FF可高效地纯化重组SpA,在确定并优化离子交换色谱参数的基础上,纯化得到的重组SpA纯度高达95%。上述蛋白分子偶联于Sepharose 6 FF基质分别得到了Z SepFF、Z’SepFF、Z"SepFF、Z4 SepFF和Z’4 SepFF五种SpA色谱。确定了合适的配基密度,对色谱介质的静态、动态吸附吸附量及耐碱性进行了测定。发现经过碱处理后,相比于Z SepFF,Z’SepFF,Z’SepFF色谱介质具有更好的耐碱性能,而色谱Z’4 SepFF在Z SepFF的基础上获得了耐碱性能的进一步提升。本研究工作为SpA色谱配基的分子改造提供了新思路。