本实验从一株地热芽孢杆菌(Geobacillus)的新菌株中获得一个耐高温超氧化物歧化酶基因(Superoxide Dismutase),全长1236 bp,编码411个氨基酸残基,其编码的蛋白分子量预计为47.25 kD。在对其进行生物信息学的分析后,发现在366-373位氨基酸残基处有一个SOD蛋白保守序列,其他物种中SOD也含有DVWEHAYY。预测其三级结构具有9个α螺旋结构,3个呈栅栏状B折叠结构。为研究耐高温SOD蛋白的功能,将该基因的ORF克隆到表达载体pET-28a(+1的相应酶切位点,成功构建了原核表达载体pET-28a(+)-SOD,并转化感受态细胞E.coli BL21 (DE3),经IPTG诱导表达后,收集菌体,对裂解菌体的上清和沉淀分别进行SDS-PAGE检测,上清样品电泳发现有一特异性条带,与预期蛋白分子量48.07 kD相符。裂解菌体高速离心后的上清经镍柱亲和层析纯化后,获得的目的蛋白纯度达90%。该重组蛋白在90℃条件下处N2h仍具有活性,通过不同温度条件处理重组蛋白,可除去大部分杂蛋白而不影响重组蛋白的活性,纯度可达70%左右。此外,将目的片段克隆到杆状病毒转座载体pFastBac HTB中,利用Bac to Bac系统,构建重组Bacmid-SOD。通过脂质体转染家蚕培养细胞BmN,获得重组病毒,经PCR鉴定结果表明重组病毒构建成功。将重组病毒感染BmN细胞,发病后经Western blot和WST一1法鉴定,结果表明耐高温SOD基因在BmN细胞中成功表达。比较这两种不同体系表达的耐高温SOD蛋白,最终确立了利用原核系统构建的工程菌来发酵生产耐高温SOD蛋白。此外,利用Cy5荧光素标记发酵生产的耐高温SOD蛋白,通过小动物活体成像系统观察外源SOD在BALB/c小鼠体内的生物学分布,结果发现该耐高温SOD蛋白主要富集在小鼠的肾脏,而在心脏、脾脏等其他器官未见明显富集,给药1 h后,肾脏仍有富集,其具体作用机制尚待进一步研究。