提高成纤维细胞生长因子-21产率和纯度

成纤维细胞生长因子-21(fgf-21)作为近期发现的新型代谢调节因子，因其具有独立于胰岛素调节糖脂代谢、增加胰岛素敏感性等作用，有望成为治疗糖尿病的新型药物。包涵体形式表达外源蛋白表达量及纯度高，但是以pet载体表达时，fgf-21以包涵体形式表达，且复性率及产率低，蛋白活性降低[1]。针对这一瓶颈问题，用sumo载体首次以包涵体形式表达带有sumo标签的hfgf-21，通过优化培养条件，并应用中空纤维柱膜过滤技术对菌体进行富集，对包涵体进行洗涤、变性及复性，经过亲和层析、凝胶过滤层析的纯化方法，得到了成熟的hfgf-21，在保证蛋白活性的同时增加了蛋白的产量及纯度。通过检测hepg2细胞葡萄糖吸收及2型糖尿病db/db小鼠短期及长期血糖变化鉴定其降糖生物学活性。结果表明，以包涵体形式表达hfgf-21(ihfgf-21)的表达量是可溶形式表达的hfgf-21(shfgf-21)的3倍，最终ihfgf-21的收率为20mg/l，而shfgf-21的收率仅为6mg/l。ihfgf-21的纯度可达到95%以上，而shfgf-21仅能达到90%左右；在细胞水平和动物水平上两者的降糖生物学活性一致。在保证hfgf-21生物学活性的前提下，与传统包涵体途径提取目的蛋白的方法相比，应用中空纤维柱膜过滤技术使hfgf-21的生产周期缩短了约1/3左右。综上所述，此法为fgf-21中试及工业化生产提供了高效、经济的策略。