卫玲赵莹 徐晓晶*

（上海生物芯片有限公司/生物芯片上海国家工程研究中心 上海 201203）

碳酸酐酶Ⅱ基因克隆及在毕赤酵母中的异源表达*

卫玲**赵莹 徐晓晶***

（上海生物芯片有限公司/生物芯片上海国家工程研究中心 上海 201203）

碳酸酐酶Ⅱ（carbonic anhydrase Ⅱ, CA Ⅱ）是参与机体多种代谢活动和病理活动的一种重要催化酶。通过基因重组、电转化等方式，得到能异源高表达人CA Ⅱ的毕赤酵母（Pichia. pastoris）GS115工程菌。对工程菌进行培养及甲醇诱导后，经离子交换层析柱分离纯化后得到较纯的重组CA Ⅱ。通过Western blotting、酶活力及圆二色谱检测发现重组和商品化CA Ⅱ具有相似的酶活力和构象，为CA Ⅱ今后进一步在临床的研究和工业应用打下了基础。

碳酸酐酶Ⅱ 毕赤氏酵母 异源表达 甲醇诱导

碳酸酐酶（carbonic anhydrases, CAs，EC 4.2.1.1）是一类含锌金属酶[1]，由Meldrum和Roughton于1933年首次从红细胞中分离纯化得到[2]，现已证实其广泛存在于生物体内，包括动物、植物、水藻、细菌以及古细菌。根据其氨基酸序列的不同，碳酸酐酶至少有α、β、γ、δ、ε、ζ等六种不同类型[3-4]。多年来人们对碳酸酐酶的研究主要集中在与人类关系密切的α-CAs和β-CAs上[2]。人体中的α-CAs至少存在14种同工酶（HCA I-XIV），因CA Ⅱ在红血球中的大量分布，使其成为研究最广泛的同工酶[5-6]。CA Ⅱ分子量约为30 kDa，它的活性中心主要由两部分组成：一是在配基His-94，His-96，His-119，Thr-199，Glu-106，His-64参与下Zn2+与H2O或OH-形成的多面体；二是在上述多面体的临近处有一个由Leu-198，Val-143，Val-121，Trp-209组成的结合有CO2的疏水袋。

由于该酶在体内分布广泛，虽然其催化的只是一个简单的生理反应，但是其催化的底物CO2及产物HCO3-、H+却与人体多种生理及病理活动关系密切，如呼吸过程中代谢组织与肺之间CO2/HCO3-的转运，pH与CO2浓度之间的平衡，组织器官中电解质的分泌，青光眼、骨质疏松症、癫痫、肿瘤等疾病的形成等。……