超金屬氧化物歧化酶是小動(dòng)物、綠色植物和微生物菌種中存在的一類(lèi)酶，是微生物抗氧化性體系的第一道防線(xiàn)，也是身體唯一可以非特異消除自由基的抗氧化酶。SOD為金屬酶，按其相結合的金屬離子類(lèi)型不一樣，現階段已發(fā)現的SOD關(guān)鍵分成三類(lèi)，即Cu/Zn-SOD（SOD1）、Mn-SOD（SOD2）和Fe-SOD（SOD3）。身體內外源化學(xué)物質(zhì)在多種水解作用下能造成自由基，自由基在SOD的催化反應下轉換為雙氧水，身體的過(guò)氧化氫酶（CAT）和乳酸脫氫酶（POD）會(huì )立刻將其溶解為徹底無(wú)毒的水（圖1）。當生物沒(méi)有非常多的SOD時(shí)，臭氧可能很多積累，如無(wú)法立即清理便會(huì )引起空氣氧化損害，造成人體危害，例如堿基基因突變、DNA解鏈、膜脂過(guò)氧化物和蛋白損害等，進(jìn)而加速衰老或造成 病癥。除開(kāi)抗氧化性功效外，SOD還具備抗感染、抗癌及管控免疫力等主要功效，而且在免疫力防御力中起殺掉病毒的作用。SOD具備普遍的診療使用價(jià)值，臨床醫學(xué)上可以用SOD醫治和防止炎癥反應和浮腫、氧中毒、肺炎、輻射病、老年白內障及變老等。除此之外，SOD還能夠當作食品類(lèi)和護膚品的添加物。

海外關(guān)鍵從羊牛等生物的血液循環(huán)系統中獲取SOD，中國關(guān)鍵從豬的血液循環(huán)系統中獲取SOD。小動(dòng)物來(lái)源的SOD存有和人互相污染、過(guò)敏反映等安全隱患。除此之外，由于瘋牛病等發(fā)病因素的散播，從小動(dòng)物血夜中獲取SOD的安全遭受比較嚴重提出質(zhì)疑。歐盟國家于1999年已嚴禁將小動(dòng)物來(lái)源的SOD用以人們診療和健康保健。但由于從小動(dòng)物血夜中獲取SOD低成本、加工工藝簡(jiǎn)易，迄今沒(méi)法明文禁止。純天然SOD在使用領(lǐng)域有其局限：①藥物半衰期短（5～10min），新陳代謝快速；②異源性—因為純天然SOD的中藥制劑多來(lái)自小動(dòng)物或微生物菌種，對身體而言存有抗原性難題；③不容易穴位敷貼或透膜，消化吸收艱難。純天然SOD歸屬于生物大分子蛋白質(zhì)，在細胞結構上沒(méi)有專(zhuān)一蛋白激酶，無(wú)法快速進(jìn)到組織細胞內充分發(fā)揮。很多年來(lái)大家一直持續試著(zhù)多種辦法來(lái)獲得SOD并更新改造其構造和特性，進(jìn)而擴展其使用范疇。常見(jiàn)的辦法有化學(xué)修飾法、SOD仿真模擬化學(xué)物質(zhì)和基因工程技術(shù)法等，在其中根據基因工程技術(shù)技術(shù)性獲得和更新改造SOD的有關(guān)科學(xué)研究發(fā)展趨勢尤其快速。1983年，Sherman等初次復制獲得人源Cu/Zn-SOD（hCu/Zn-SOD）的cDNA序列，為根據基因工程技術(shù)獲得和更新改造SOD確立了基本。近些年，專(zhuān)家根據基因工程技術(shù)技術(shù)性，并融合細胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和微生物菌種工程項目等技術(shù)性，大大的推進(jìn)了資產(chǎn)重組SOD在制藥方面的運用?，F階段，基因工程技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)SOD中的位置越來(lái)越關(guān)鍵，與化學(xué)修飾法和SOD仿真模擬化學(xué)物質(zhì)方式對比，基因工程技術(shù)擴張酶源，發(fā)展潛力極大，是減少SOD產(chǎn)品成本和得到無(wú)抗原性人源SOD的重要途徑。

現階段，有關(guān)SOD的具體描述有很多，學(xué)者們各自從SOD的來(lái)源于、歸類(lèi)、作用和催化機理等領(lǐng)域開(kāi)展了匯總，并例舉了SOD在醫藥學(xué)、農牧業(yè)、護膚品和食品類(lèi)開(kāi)發(fā)設計等領(lǐng)域的運用現狀以及市場(chǎng)前景。文中關(guān)鍵具體描述了重組人源SOD的分析對策與進(jìn)度，以求為SOD的研究與具體運用給予參照。

一、表述系統軟件的挑選

挑選適宜的體現系統軟件是決策重組人源SOD高效率表述的主要要素（表1）。在挑選基因表達系統軟件時(shí)，必須考量的首要要素是蛋白質(zhì)活力、可溶、提取率及塑造周期時(shí)間等。

1、大腸埃希菌表述系統軟件

在各種各樣表述系統軟件中，最開(kāi)始進(jìn)行科學(xué)研究的是大腸埃希菌表述系統軟件，它也是現在最完善的體現系統軟件。大腸埃希菌表述系統軟件具備基因遺傳環(huán)境清晰、表述量高、繁育快、低成本、可靠性好、抗污實(shí)力強和物質(zhì)非常容易提純等優(yōu)勢。張弘浩等將人源SOD遺傳基因導進(jìn)大腸埃希菌，獲得包涵體方式的重組蛋白，歷經(jīng)尿素溶液解決、分析，重組蛋白由包涵體轉換為可溶蛋白質(zhì)?？茖W(xué)研究強調Cu² 、Zn² 的添加針對修復SOD的活力和可靠性是不可或缺的，且適度提升溫度將大大縮短復性時(shí)間，得到的重組人源SOD比魅力可做到6000U/mg之上。Zhu等復制了人源胞外超氧化物歧化酶的cDNA，并在大腸埃希菌中完成了資產(chǎn)重組表述，獲得包涵體方式的重組蛋白。根據尿素溶液解決得到可溶蛋白質(zhì)，并根據固定化酶金屬材料親和層析柱對資產(chǎn)重組hEC-SOD開(kāi)展逐漸復性，獲得了恰當伸縮的二聚體蛋白質(zhì)和單個(gè)蛋白質(zhì)，二種蛋白質(zhì)的比魅力各自為3475U/mg和510U/mg，二聚體的活力顯著(zhù)高過(guò)單個(gè)。

大腸埃希菌表述系統軟件雖然有很多優(yōu)勢，但存有蛋白質(zhì)不可以恰當伸縮、易產(chǎn)生包涵體、密碼子管理體系與真核生物區別比較大、漢語(yǔ)翻譯后裝飾不健全和類(lèi)毒素等運用短板。

2、酵母菌表述系統軟件

酵母菌表述系統軟件可高質(zhì)量表述蛋白質(zhì)，并具備漢語(yǔ)翻譯后裝飾作用，兼顧原核與真核表述系統軟件的優(yōu)勢，因而在基因工程技術(shù)行業(yè)中獲得日益普遍的運用。在其中工業(yè)甲醇酵母菌表述系統軟件是當前使用最普遍的酵母菌表述系統軟件，并以畢赤酵母運用數最多。釀酒酵母代謝外源性蛋白質(zhì)高效率低，且規模性發(fā)醇時(shí)造成的酒精會(huì )危害菌體本身生長(cháng)發(fā)育，因而無(wú)法開(kāi)展密度高的發(fā)醇。林士森等將hEC-SOD在畢赤酵母中表述，從上清液中得到重組蛋白，經(jīng)提純后測出重組蛋白的比魅力為1700U/mg。鄭屹峰等以表述hCu/Zn-SOD的資產(chǎn)重組畢赤酵母為考慮菌種，選用工業(yè)甲醇-凡士林混和喂養的辦法開(kāi)展5L發(fā)酵設備密度高的發(fā)醇塑造，最后得到的資產(chǎn)重組hCu/Zn-SOD比魅力做到13539U/ml。畢赤酵母表述管理體系表述的重組蛋白可以立即代謝至胞外，故有益于現代化分離出來(lái)與提純，其表示的蛋白質(zhì)可以產(chǎn)生二硫鍵、開(kāi)展糖基化裝飾等，且表述量高。殊不知，畢赤酵母表述管理體系存在的不足取決于應用工業(yè)甲醇做為誘導劑，具備一定傷害，且糖基化與哺乳類(lèi)動(dòng)物體細胞各有不同。

3、綠色植物表述系統軟件

綠色植物表述系統軟件可以表述來(lái)源于病毒感染、病菌和小動(dòng)物等的蛋白質(zhì)，便于規模性塑造與生產(chǎn)制造，在基因的表達及裝飾層面也是有與眾不同的優(yōu)點(diǎn)?，F階段已在香煙、稻谷、紅花和土豆等綠色植物中完成了很多外源性蛋白質(zhì)的表述。因為香煙具備微生物生產(chǎn)量高、轉換簡(jiǎn)易、不進(jìn)到食物網(wǎng)及院內感染風(fēng)險性小等優(yōu)點(diǎn)，因而成為了現在進(jìn)步最完善的綠色植物表述管理體系。Park等根據綠色植物瞬間表述系統軟件在香煙葉體細胞中表示出具備催化作用的資產(chǎn)重組hEC-SOD，為綠色植物表述系統軟件生產(chǎn)制造資產(chǎn)重組SOD打開(kāi)了新的大門(mén)口。但因為運用綠色植物表述生產(chǎn)制造外源性蛋白質(zhì)有關(guān)工藝發(fā)展比較晚，一部分技術(shù)性并不是尤其完善，因而現階段運用綠色植物系統軟件生產(chǎn)制造目地蛋白質(zhì)與其它系統軟件對比尚不具有競爭能力。

3、蟲(chóng)類(lèi)體細胞表述系統軟件

二十世紀八十年代起，以桿狀病毒為媒介的外源基因表述管理體系日趨完善，巨大推動(dòng)了蟲(chóng)類(lèi)體細胞表述系統軟件的發(fā)展趨勢。蟲(chóng)類(lèi)體細胞表述系統軟件既能表述原核遺傳基因也可以表述真核遺傳基因，并兼顧了原核表述系統軟件生產(chǎn)量高和真核表述系統軟件蛋白質(zhì)漢語(yǔ)翻譯后裝飾的優(yōu)勢。蟲(chóng)類(lèi)體細胞表達載體選用了蟲(chóng)類(lèi)異倍體多腳蟲(chóng)體病毒感染中多腳蟲(chóng)體蛋白質(zhì)遺傳基因的強啟動(dòng)子，能夠完成許多 真核蛋白的合理表述。常見(jiàn)的靶細胞則來(lái)自草地貪夜蛾的Sf-9和Sf-21細胞系。范立強等將hEC-SOD遺傳基因插進(jìn)蟲(chóng)類(lèi)桿狀病毒腎源質(zhì)粒pFastBacHTb中，再將其轉染粉紋夜蛾體細胞Tn-5B1-4，SDS-PAGE和Westernblot數據顯示hEC-SOD在粉紋夜蛾體細胞中取得成功表述，其體細胞裂解物中的hEC-SOD比魅力為260U/mg。Shrestha等將總長(cháng)和裁短的hEC-SOD遺傳基因各自復制到腎源質(zhì)粒pFastBacHTb，并轉染到SF9桿狀病毒表述系統軟件，也取得成功表述出了有活力的總長(cháng)和裁短的hEC-SOD，且Westernblot表明資產(chǎn)重組hEC-SOD與此同時(shí)以單個(gè)（33kD）和二聚體（66kD）方式存有。

蟲(chóng)類(lèi)體細胞表述系統軟件能夠與此同時(shí)表述多個(gè)外源基因，在生產(chǎn)制造蛋白質(zhì)復合體時(shí)特別是在合理?，F階段，蟲(chóng)類(lèi)表述系統軟件早已普遍使用于疫苗生產(chǎn)和資產(chǎn)重組病毒感染滅蟲(chóng)劑等很多行業(yè)。但因為鱗翅類(lèi)害蟲(chóng)的蛋白質(zhì)生產(chǎn)加工途徑和高真核生物不一樣，且桿狀病毒感柒很有可能對寄主的蛋白質(zhì)生產(chǎn)加工具備不良影響，因而其使用還具有一定的限定。

5、哺乳類(lèi)動(dòng)物體細胞表述系統軟件

一般通過(guò)質(zhì)粒轉染或病毒載體感柒的辦法在哺乳類(lèi)動(dòng)物體細胞中表述外源性蛋白質(zhì)。運用病毒感染表述管理體系能夠迅速感柒體細胞，在兩天內使外源基因融合到病毒載體中，而運用質(zhì)粒轉染得到平穩的轉染體細胞則需用幾個(gè)星期乃至好多個(gè)月時(shí)間。Lu等選用編號hCu/Zn-SOD和hEC-SOD的2個(gè)編碼序列，及其奶羊β-opo結構脂的5'端和3'端管控元器件，搭建了甲狀腺非特異表達載體，根據共轉染法制取奶羊試管胚胎纖維細胞做為供細胞，Westernblot檢驗表明資產(chǎn)重組hCu/Zn-SOD和hEC-SOD在轉雙遺傳基因奶羊甲狀腺中都有表述。協(xié)同酶聯(lián)免疫吸咐實(shí)驗（ELISA）表明，資產(chǎn)重組hCu/Zn-SOD的表述量為100.14mg/L，資產(chǎn)重組hEC-SOD的表述量為279.10mg/L。酶促反應測量數據顯示，鮮羊奶中資產(chǎn)重組hCu/Zn-SOD和hEC-SOD的總生物活性為1451U/ml。這種結果證實(shí)了哺乳類(lèi)動(dòng)物體細胞具備生產(chǎn)制造資產(chǎn)重組SOD的發(fā)展潛力。