甘祥武,胡海艳,黄魁英,陈舒洁,李学优

(广州市微生物研究所,广东广州 510663)

近年来,随着对肿瘤学和病灶部位分子生物学研究的发展,发现了许多新颖的肿瘤治疗靶点,尤其是肿瘤细胞的甲硫氨酸依赖性[1]。与相应正常组织细胞不同,肿瘤细胞无法在去除甲硫氨酸的环境中生存,而正常细胞由于存在甲硫氨酸补救途径即 5,-甲硫基腺苷酸(MTA)循环合成甲硫氨酸而不会受到影响[2]。研究发现,当动物血浆中甲硫氨酸浓度<5 μmol/L时,肿瘤细胞的生长受到抑制。甲硫氨酸γ-裂解酶(Methionineγ-lyase,以下简称MGL)能够特异性地裂解甲硫氨酸[3]。动物体内实验已证实,MGL有效抑制了移植在裸鼠上的人肿瘤细胞,如肠癌、肺癌、神经母细胞瘤、脑癌细胞等Met依赖性肿瘤的活性[4],对黑素瘤、纤维肉瘤、肺癌等甲硫氨酸依赖性肿瘤具有明显的抗肿瘤作用[5-6],且在抗肿瘤研究中具有特异性高、毒副作用小的特点,是一类具有良好开发前景的抗肿瘤新药[7-8]。

目前国内外对MGL的研究较少,国外研究人员已经将MGL运用于小鼠体内肿瘤实验,并且开始了临床Ⅰ期的研究[9],国内研究机构还停留在酶的克隆表达等实验室研究阶段[10]。

本实验前期从南海深海沉积物fosmid深海宏基因组文库中筛选出MGL基因片段,构建大肠杆菌工程菌,获得了高表达的基因重组酶,且初步实验了此酶的急性毒性和体外肿瘤细胞株的有效性实验,获得了良好的前期研究结果[11]。目前对MGL的研究还集中在不同来源MGL酶活性质的差异,对发酵生产MGL的研究较少,本研究利用响应面法对MGL发酵培养基进行优化,以期获得低成本高酶活的工业化培养基,加快MGL用于一类抗肿瘤新药的开发。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大肠杆菌BL21(DE3)工程菌株 中山大学构建收藏于本实验室;α-丁酮酸 东京化成工业株式会社;智龙酵母粉 广西一品鲜生物科技有限公司;安琪酵母粉 安琪酵母股份有限公司;其他试剂均为国产分析纯。

紫外分光光度计 752N 上海仪电分析仪器有限公司;显微镜 重庆奥特光学仪器有限公司;生化培养箱LRH-250 上海一恒科学仪器有限公司;恒温水浴锅 上海浦东荣丰科学仪器有限公司;pH计 PHS-3C 上海仪电科学仪器股份有限公司。……