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白细胞介素-29（Interleukin-29，IL-29）是近年发现的一种细胞因子，又称为干扰素λ1（Interferon λ1，IFNλ1），其与IL-28A和IL-28B同属IFN λ家族（IFNλs）。IL-29通过结合特殊的异二聚体受体复合物起始信号的传导和发挥生物学作用，其与Ⅰ型IFN共享相同的JAK-STAT信号传导途径，促进一组共同基因的表达。因此，IL-29表现出一些与Ⅰ型IFN相同的性质，如抗病毒、抗增殖、体内抗肿瘤以及免疫调节等生物学活性。IL-29的特异受体复合物是由特有的结合亚基IL-28R1和辅助亚基IL-10R2组成。IL-28R1表达的细胞谱系较少，因此，IL-29作用的靶细胞是有限的，主要包括肝细胞和上皮细胞。这些性质提示，IL-29作为药物的副作用可能比Ⅰ型IFN更小，有望成为临床疗效高且副作用小的新一代干扰素药物。应用生物信息学软件，分析实验室克隆的hIL-29基因，预测hIL-29基因编码蛋白质的理化性质、结构以及可能影响其生物学活性的关键氨基酸位点。分析结果显示，hIL-29基因编码的蛋白含有200个氨基酸残基，其N-末端19个氨基酸为信号肽，成熟肽的相对分子质量为20018.0Da，理论等电点为9.08，肽链中有一个由胞内向胞外的跨膜结构域，hIL-29的空间构象由六个螺旋(A-F)和无规则卷曲组成。hIL-29空间构象的A、B和F螺旋可能是hIL-29与特异性受体结合而发挥生物学效应的活性部位。我们通过序列比对发现，A和F螺旋中有4个氨基酸残基可能是影响其生物学活性的关键氨基酸残基。克隆人白细胞介素29成熟肽基因，构建真核表达质粒，电转入毕赤酵母GS115中。经过G418高拷贝筛选，得到一株产rhIL-29的高产工程菌。经过SDS-PAGE和WesternBlotting鉴定，rhIL-29分子量为23.0kDa左右。采用单因素实验和L9(34)正交试验，探索摇瓶发酵条件下，发酵温度、起始pH、诱导时间及甲醇添加量对毕赤酵母工程菌表达rhIL-29的影响；初步探索工程菌株GS115/pPIC9K~M-rhIL-29高密度发酵的策略。影响重组毕赤酵母GS115表达rhIL-29的因素重要性依次是：发酵温度>起始pH>甲醇添加量>诱导时间；重组毕赤酵母GS115/pPIC9K~M-rhIL-29最佳诱导产蛋白条件为：起始pH7.5、甲醇添加量为1.5%、26℃下诱导60h；高密度发酵策略为：pH7.5、甲醇与溶氧反相偶联，在26℃下甲醇诱导12h。优化后，摇瓶发酵可产97mg/L左右的rhIL-29，5L发酵罐高密度发酵可产251mg/L左右的rhIL-29，rhIL-29占总蛋白的40.17%左右。采用KTA纯化系统，用GE公司SP-Sepharose Fast Flow阳离子交换层析填料进行分离纯化，HPLC分析显示rhIL-29的纯度超过98.13%。抗增殖活性分析显示，高剂量的rhIL-29（1000ng/mL）对肝癌细胞Bel7402增殖的抑制率为30.43±3.12%（p<0.01），对结肠癌细胞HCT8增殖的抑制率为17.6%±2.25%(p<0.05)。所有的结果提示rhIL-29可能是一种新的有效的白介素，给癌症患者带来新的希望。