肌肉生长抑素(Myostatin,MSTN)又称生长分化因子-8(GDF-8，growthdiferentiationfactor-8)，是TGF-β超家族的一员，对骨骼肌生长、发育、分化具有负调控作用，能够抑制细胞的增殖和分化、调控肌肉重量、抑制肌间脂肪沉积。MSTN活性丧失，会导致动物肌肉组织过度肥大、肌纤维数量增多、直径变大及皮下脂肪减少。大量研究证明，MSTN突变动物骨骼肌肌群分布广泛，肉质提高；通过筛选MSTN基因突变的个体，可以培育出高产肉率的优良畜禽品种。通过抑制体内MSTN基因可以改善萎缩肌肉的功能，为治疗肌营养障碍或因其他疾病引起的肌消瘦提供新的手段。因此，应用基因工程手段生产MSTN制剂，对于深入研究MSTN的生物学作用和作用机制，开发促进骨骼肌生长的疫苗具有重要意义。本研究在以前构建的MSTN成熟区蛋白原核表达载体基础上，通过优化表达条件，成功获得MSTN纯品，并用于细胞培养和免疫。此外，应用生物信息学方法对表达产物结构进行了鉴定。其具体内容如下：　　 1.留种菌株鉴定：应用PCR、双酶切、测序等方法对保种菌株进行基因的鉴定，应用SDS-PAGE、Western-blot等方法通过测定表达产物含量，筛选获得能够稳定表达的菌株。　　 2.菌株表达条件优化：应用效应面设计的方法进行试验设计，获得最佳的试验条件。然后比较各个条件下的表达量，以表达量为响应值建立两因素间的响应面，计算得到蛋白表达的最佳条件：培养温度34℃，细胞浓度OD值0.6,IPTG（异丙基-β-D-硫代半乳糖苷）浓度0.5μg/mL，诱导时间6h。在最佳表达条件下，每升菌液可表达目的蛋白87mg。　　 3.MSTN融合蛋白对Hela细胞的作用：分别将0.5μg/mL、1μg/mL、2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、16μg/mL浓度的表达产物添加进DMEM培养液中，通过MTT(3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐）法、流式细胞分类等方法检测表达产物对Hela细胞增殖和细胞周期的影响。结果显示表达产物能够抑制Hela细胞的增殖，并使Hela细胞周期终止于G2期。且随着MSTN融合蛋白浓度的增加，Hela细胞凋亡的数量升高。　　 4.MSTN融合蛋白免疫对小鼠骨骼肌发育的作用：试验小鼠分别免疫浓度为0.5mg/mL、1mg/mL、2mg/mL的MSTN包涵体蛋白或可溶性蛋白，4周后检测血清中抗体水平和骨骼肌横切面面积。结果显示，小鼠免疫MSTN包涵体蛋白或可溶性蛋白后，4周后血清中抗MSTN滴度（320±109.54,400±244.95，320±109.54，240±89.44,200±122.47,300±115.47）高于对照组，免疫可溶性蛋白的小鼠抗体滴度（320±109.54,400±244.95,320±109.54）高于免疫包涵体蛋白的小鼠(240±89.44,200±122.47，300±115.47)，但是包涵体蛋白免疫与可溶性蛋白免疫之间的差异不显著(P＞0.05)；MSTN融合蛋白在1mg/mL浓度组对小鼠骨骼肌横截面积的增大具有促进作用，但是在高浓度组MSTN融合蛋白抑制骨骼肌发育。　　 5.MSTN蛋白的氨基酸序列分析：应用生物信息学原理，分析MSTN融合蛋白特性，证明MSTN融合蛋白为疏水性蛋白，没有信号肽，也不具有跨膜结构，但是其序列包含有一个TGF-β家族的标签，对细胞的增殖和分化具有一定的调控作用。