随着经济全球化日益增长，爆发大规模国际冲突和核战争的风险大大降低，但是许多国家一直在寻求发展核武器的能力，而且全世界目前仍有30000多个核弹头，因此爆发核战争危险仍然存在。另外，以“脏弹”为手段或攻击核电厂、核废料处理工厂等恐怖袭击的风险也是许多国家最关心的问题。2011年，日本福岛核事故提醒我们目前还存在另一个潜在的，具有威胁性的辐射源。由于目前还没有被批准的保护人类免于急性辐射损伤的药物，因此寻找应对这些威胁的对策是极其期待的。　　 2008年，CBLI公司(ClevelandBioLabs，Inc.)开发了一种先导化合物CBLB502(以下简称AA’)，即鼠沙门氏杆菌鞭毛蛋白的衍生物，该衍生物能够特异性识别TLR5并激活NF-κB信号通路。由于在细胞中，NF-κB信号通路的活化可以有效抑制细胞凋亡的发生，因此在辐射之前，单一剂量注射AA，能有效保护小鼠胃肠道和血液系统免受急性辐射并发症(AcuteRadiationSyndrome，ARS)的发生，将小鼠的存活率最高提高80％。　　 尽管前期的体外和动物实验表明AA是一种潜在的高效辐射防护剂(辐射之前注射)和辐射损伤缓和剂(辐射之后注射)，而且其免疫原性和毒性均低于全长的鞭毛蛋白，但是因其来源于鞭毛蛋白，因此仍旧含有一定的免疫原性与毒性，事实上注射后会造成“flu-like”并发症的发生。　　 在本研究中，我们旨在开发一种比AA分子量更小、免疫原性与毒性更低、活性更高和生产更加方便快捷的衍生物。基于“蛋白结构域是蛋白折叠和活性的基本单元”的假设和对鞭毛蛋白结构的分析，我们构建了截短形式的AA突变体，该衍生物仅保留完整的TLR5结合结构域A、A’及中间的连接肽，将其命名为△AA，分子量仅为AA的3/4。我们前期重组表达实验结果表明：在E.coli中，约90％以上的△AA’是以可溶形式表达，与约80％的AA以包涵体表达几乎完全不同，可溶性的明显增加，将为△AA’的纯化和工业生产带来极大的方便。　　 同时，为了获得比AA’活性和稳定性更好的衍生物，我们利用了分裂型NpuDnaE内含肽介导体内蛋白首尾环化的策略。首先，我们利用EGFP作为报告系统，并检测到了EGFP的环化产物Cyc-EGFP，其环化效率可达98％以上，并且其热稳定性比线形EGFP提高了4～5℃。这些结果表明NpuDnaE内含肽能够高效环化EGFP，并能够增加Cye-EGFP的热稳定性。随后，我们组建NpuDnaE内含肽/AA’、NpuDnaE内含肽/△AA融合表达载体，并在大肠杆菌中最终获得了Cyc-AA’与Cyc-△AA，其剪接、环化效率与EGFP相当。上述结果也提示NpuDnaE内含肽对外源蛋白就有较高包容性，可能是一种通用的高效介导蛋白首尾环化的分裂型内含肽。　　 在大肠杆菌中成功诱导表达AA’、△AA’、Cyc-AA和Cyc-△AA后，通过三步连续的纯化方法对重组产物进行了纯化，它们依次为镍柱亲和层析、离子交换层析和Strep-Tag/Strep-Tactin()亲和层析。最终我们获得了纯化的蛋白样品，但是△AA’、Cyc-AA’和Cyc-△AA’的纯度均低于90％，随后我们利用荧光素酶报告检测系统对纯化的样品进行细胞活性分析。结果表明：△AA活性高于AA，Cyc-AA’、Cyc-AAA分别比相应的线形AA’、△AA活性要高，这或许表明环化是增强线形蛋白活性和热稳定性的通用方法。　　 以上结果表明：△AA，Cyc-△AA’可能成为以后体内、体外进一步活性检测及临床研究的较好的药物候选分子。