人甲状旁腺激素是由人体甲状腺分泌的一种含84个氨基酸的多肽，已经发现它能够通过促进肾小管中Ca2+的重吸收、磷的代谢和骨的重建达到促使骨生成的功效。本文研究了在大肠杆菌中以硫氧还融合蛋白的形式表达人甲状旁腺激素蛋白，侧重于适合重组蛋白规模化制备的发酵表达技术的建立。 首先考察了重组菌E.coliBL21(DE3)[pET32aBI1]在不同培养基中菌体生长和融合蛋白表达的特性，筛选出TB培养基作为发酵培养基，然后在摇瓶培养中优化了发酵条件，通过放大培养研究后，确定了一个简单的发酵罐培养工艺条件为：接种后培养5h，加入IPTG至终浓度0.5mM，继续培养3.5h至发酵终点，发酵过程中保持溶氧在30％以上，不需控制pH值。此时，Trx-hPTH融合蛋白产量达1.5g/L左右，可达到工业化生产的要求。 在摇瓶发酵中添加氧载体改善溶氧状况，观察到发酵过程中添加四种不同氧载体不同程度地促进了重组菌生长和外源蛋白的表达，通过对比实验确定泡敌为最佳氧载体。在不同摇瓶装量的发酵实验中添加泡敌，对比不添加的对照实验发现，当250ml摇瓶中装液30ml时Trx-hPTH融合蛋白产量提高了13.8％，装液60ml时Trx-hPTH融合蛋白产量提高了17.4％，装液90ml时Trx-hPTH融合蛋白产量提高了45.1％。这表明，发酵过程中溶氧状况越差，添加氧载体对发酵状况的改善越大。 针对发酵过程中不添加诱导剂外源蛋白也大量表达这一异常现象，考察了不同因子的影响，发现不添加诱导剂外源蛋白大量表达是一个依赖于培养基组成的现象，进一步的实验证明这一现象主要与培养基中酵母粉有关，不添加诱导剂外源蛋白的表达随酵母粉浓度和来源的变化而变化，同时也发现培养基中葡萄糖的存在可明显抑制不添加诱导剂外源蛋白表达。另外也排除了酵母粉中存在一定浓度乳糖和cAMP诱导了外源蛋白表达的可能性。根据实验发现，提出了确保发酵过程中不添加诱导剂时外源蛋白不表达的调控措施。 尽管大肠杆菌表达系统具有稳定性好、易于基因操作及表达量高等优点，这一表达系统也存在一些缺点。其中一个明显的缺点是大肠杆菌缺乏合适的蛋白质分泌机制，这使得绝大多数在大肠杆菌细胞中表达的外源蛋白只能在胞内积累。外源蛋白在胞内滞留会影响其继续合成、容易遭受胞内蛋白酶的攻击、也导致后续的分离纯化变得困难。本文另一个主要工作是研究了发酵过程中Trx-hPTH融合蛋白的释放。在向发酵液中加入IPTG进行诱导的同时加入1％(v/v)TritonX-100，此时重组菌的生长基本上不受影响，而超过75％的融合蛋白被释放至发酵液中。同融合蛋白在胞内积累相比，采取蛋白释放的策略融合蛋白的产量大幅度提高。同时，针对融合蛋白具有很好的热稳定性，在发酵到达终点时将发酵液置于80℃处理15min，发现热处理进一步促进了融合蛋白的释放，而且使大部分杂蛋白变性沉淀。 IPTG高昂的价格使得其难以在工业化大规模生产中使用。最后本文作了乳糖替代IPTG作诱导剂的应用研究。在批次发酵中发现乳糖完全可以替代IPTG作为诱导剂，采取在补料培养基中加入乳糖实现乳糖连续诱导的策略，经补料培养10h后，菌浓OD600达到了85左右，Trx-hPTH融合蛋白的产量达到了3.3g/L。