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随着经济发展和人们生活水平的提高,糖尿病现已成为全世界范围内最常见的慢性病之一。根据国际糖尿病联合会(IDF)数据统计,2017年全球有4.51亿(18-99岁)糖尿病患者,预计到2045年,糖尿病患者数量将增至6.93亿,其中80%-90%属于II型糖尿病。由于目前临床治疗II型糖尿病的药物如磺酰脲类、二甲双胍类和格列奈类等疗效有限,且会出现耐受性和毒副作用,因此开发能够调节糖代谢并显著降低毒副作用的生物活性多肽非常必要。蛙皮素多肽Brevinin-2GUb是从亚洲青蛙Hylarana guntheri的皮肤中分离出来的具有抗菌活性和显著促胰岛素分泌活性的多肽,具有极大的研究价值。论文构建重组质粒pET32a-Trx-His-EK-Brevinin-2GUb,将其转化至大肠杆菌中表达Trx-His-EK-Brevinin-2GUb融合蛋白。通过对其表达温度进行优化,结果显示16℃诱导表达20小时,融合蛋白产量最高,达到36 mg/L;通过肠激酶(EK)切割Trx-His-EK-Brevinin-2GUb融合蛋白,成功获得不带任何标签的Brevinin-2GUb多肽,产量约为2.5 mg/L,纯度达到90%以上。通过反相高效液相色谱、圆二色光谱和液相色谱串联质谱对重组表达的Brevinin-2GUb进行鉴定及二级结构分析,结果显示重组表达的Brevinin-2GUb与人工合成的Brevinin-2GUb的氨基酸序列一致;但重组表达的Brevinin-2GUb的α-螺旋结构含量比人工合成含二硫键的Brevinin-2GUb的α-螺旋结构降低;质谱结果表明重组表达的Brevinin-2GUb虽然形成了二硫键,但二硫键的形成率没有达到100%。通过血平板检测发现,浓度为170μg/mL的重组表达Brevinin-2GUb多肽不具有溶血活性,并且其对巨大芽孢杆菌ATCC 14945表现出显著的抗菌活性(MIC=10.63μg/mL)。此外,重组表达的Brevinin-2GUb多肽在浓度为10μg/mL时对INS-1细胞产生显著的刺激胰岛素分泌作用(为基础释放量的120.04%;P<0.01)。研究通过对比人工合成含二硫键和不含二硫键的Brevinin-2GUb多肽的抗菌活性和促胰岛素分泌活性发现不含二硫键的Brevinin-2GUb的抗菌活性和促胰岛素分泌活性均弱于含有二硫键的Brevinin-2GUb,说明Brevinin-2GUb中的二硫键对其生物活性的发挥具有重要影响。通过MTT细胞毒性实验研究Brevinin-2GUb对Vero,HepG2,HT-29和Hela细胞系的细胞毒性作用,结果表明Brevinin-2GUb对HT-29细胞具有显著的细胞毒性作用。因此,Brevinin-2GUb多肽在治疗II型糖尿病和癌症方面具有良好的应用前景。