一、课题研究背景、意义及目的
糖尿病是一种因胰岛素缺陷为主要特征的内分泌代谢紊乱性疾病，其中每年患上糖尿病的人中大概有 80％～95％属于2型糖尿病又名非胰岛素依赖型糖尿病（non-insulin-dependent diabetes mellitus,NIDDM）[1]，病理表现为对胰岛素不敏感导致形成持久高血糖。2型糖尿病是一种胰岛素非依赖性糖尿病，一旦患上该病，患者的血糖将会长时间居高不下，这主要是由于患者体内出现了胰岛素拮抗以及胰岛细胞分泌胰岛素能力降低的情况[2]。
在治疗2型糖尿病的药物中，胰高血糖素样肽-1（GLP-1）[3]有着其他药物没有的诸多优点如极少导致低血糖，安全性耐受性良好等。 GLP-1由小肠Langerhans细胞合成分泌，与相应受体结合后可刺激胰岛beta;细胞分泌胰岛素、抑制胰高血糖素分泌、增强机体对胰岛素的敏感度，最终降低血糖浓度。同时，DPP-4作为一种丝氨酸蛋白酶，可特异性切割GLP-1N端二肽使GLP-1失活，这导致GLP-1的半衰期不足2min[4]。当它进入血液，血液中的二肽基肽酶就会将其快速降解，所以把GLP-1直接用于临床治疗是十分不现实的。
艾塞那肽（Exendin-4）是一种外源性GLP-1受体多肽激动剂，在哺乳动物体内的生理功能与GLP-1相似，可刺激葡萄糖依赖性的胰岛素的分泌，在机体血糖浓度高时发挥作用。艾塞那肽的分子结构及其与GLP-1受体间的相互作用关系已研究比较清楚[5]。目前已成为治疗2型糖尿病的一线治疗药物，但缺点是用药频率较高，病人一天需要注射不低于2次。基于对艾塞那肽的分子结构及其与GLP-1受体之间的相互作用关系研究，对艾塞那肽结构进行进一步优化就可以获得药理活性更优的艾塞那肽突变体。
如果将IgG的FC片段与蛋白或者多肽药物连接在一起则可以大大增加药物在体内的停留时间，从而制备出长效药物[6]，以延长其体内的半衰期，总而减少用药频次， 改善病人对药物治疗的依从性和耐受性。同时使用突变优化的IgG蛋白表达出的融合蛋白不会在大肠杆菌中形成包涵体，细胞破碎之后会留在上清中，所以可以避免形成包涵体之后下游复杂的变性复性过程[7]。现在也有在酵母菌中分泌表达的报道[8]。
所以，综上所述，现可使用优化突变的人免疫球蛋白IgG1的Fc片段，将艾塞那肽或其突变体通过连接肽而成融合蛋白。该融合蛋白具有畅销的降糖作用，可在大肠杆菌中可溶性的表达，表达产物的获取方式简单，提高了产物收率，降低了生产成本。该融合蛋白包括药理活性增强的艾塞那肽突变体EX-L21K、富含Gly的连接肽、优化突变的人IgG1的铰链区（mutated human IgG1hinge，简称mhIgG1铰链区）及人IgG1恒定区CH2-CH3。该融合蛋白简称BM1601。
二、课题研究的主要内容
本研究在实验室设计完成的工程菌的基础上，通过大肠杆菌原核表达系统高效表达出了重组融合蛋白BM1601，极大简化了生产制备工艺。具体研究内容如下：
1：重组融合蛋白的摇瓶表达
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