Abstract Superoxide dismutase (SOD) is an acidic metalloenzyme that scavenges free radicals produced by endogenous and exogenous substances. In the present study, the tissue distribution of the superoxide dismutase HdhCu/Zn-SOD was investigated in Haliotis discus hannai Ino. The expression profile after lipopolysaccharide (LPS) challenge was determined using quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR). To study the antioxidant activity of a recombinant HdhCu/Zn-SOD protein, the HdhCu/Zn-SOD gene was cloned into the pPIC9K vector and transformed into the Pichia pastoris GS115 strain by electroporation. After induction by methanol, the recombinant product was purified using immobilized metal affinity chromatography and confirmed using mass spectrometry. The optimal expression conditions were determined to be incubation with 0.5% methanol at pH 6.0, resulting in a stable expressed product with the molecular weight of approximately 17 kDa and 21 kDa. The enzymatic activity of HdhCu/Zn-SOD consistently increased with increasing Cu2+ concentrations and showed good thermal stability. Recombinant HdhCu/Zn-SOD showed a strong ability to scavenge superoxide anions and hydroxyl radicals and protected L929 cells against the toxicity caused by H2O2 through its in vitro antioxidant activity. The heterologous expression of HdhCu/Zn-SOD in P. pastoris and the antioxidant activity of this enzyme are reported for the first time. Graphic abstract Electronic supplementary material The online version of this article (10.1007/s11274-020-02892-5) contains supplementary material, which is available to authorized users.

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太平洋鲍鱼 Haliotis discus hannai Ino 重组超氧化物歧化酶的分子表征、纯化和抗氧化活性

摘要 超氧化物歧化酶（SOD）是一种酸性金属酶，可清除内源性和外源性物质产生的自由基。在本研究中，研究了 Haliotis discus hannai Ino 中超氧化物歧化酶 HdhCu/Zn-SOD 的组织分布。使用定量实时聚合酶链反应 (qPCR) 确定脂多糖 (LPS) 攻击后的表达谱。为了研究重组 HdhCu/Zn-SOD 蛋白的抗氧化活性，将 HdhCu/Zn-SOD 基因克隆到 pPIC9K 载体中，并通过电穿孔转化到毕赤酵母 GS115 菌株中。甲醇诱导后，重组产物用固定化金属亲和层析纯化，并用质谱法确认。最佳表达条件确定为与 0. 5% 甲醇，pH 6.0，产生稳定的表达产物，分子量约为 17 kDa 和 21 kDa。HdhCu/Zn-SOD 的酶活性随着 Cu2+ 浓度的增加而持续增加，并表现出良好的热稳定性。重组 HdhCu/Zn-SOD 显示出很强的清除超氧阴离子和羟基自由基的能力，并通过其体外抗氧化活性保护 L929 细胞免受 H2O2 引起的毒性。首次报道了HdhCu/Zn-SOD在毕赤酵母中的异源表达及其抗氧化活性。图文摘要 电子补充材料 本文的网络版（10.1007/s11274-020-02892-5）包含补充材料，可供授权用户使用。产生分子量约为 17 kDa 和 21 kDa 的稳定表达产物。HdhCu/Zn-SOD 的酶活性随着 Cu2+ 浓度的增加而持续增加，并表现出良好的热稳定性。重组 HdhCu/Zn-SOD 显示出很强的清除超氧阴离子和羟基自由基的能力，并通过其体外抗氧化活性保护 L929 细胞免受 H2O2 引起的毒性。首次报道了HdhCu/Zn-SOD在毕赤酵母中的异源表达及其抗氧化活性。图文摘要 电子补充材料 本文的网络版（10.1007/s11274-020-02892-5）包含补充材料，可供授权用户使用。产生分子量约为 17 kDa 和 21 kDa 的稳定表达产物。HdhCu/Zn-SOD 的酶活性随着 Cu2+ 浓度的增加而持续增加，并表现出良好的热稳定性。重组 HdhCu/Zn-SOD 显示出很强的清除超氧阴离子和羟基自由基的能力，并通过其体外抗氧化活性保护 L929 细胞免受 H2O2 引起的毒性。首次报道了HdhCu/Zn-SOD在毕赤酵母中的异源表达及其抗氧化活性。图文摘要 电子补充材料 本文的网络版（10.1007/s11274-020-02892-5）包含补充材料，可供授权用户使用。HdhCu/Zn-SOD 的酶活性随着 Cu2+ 浓度的增加而持续增加，并表现出良好的热稳定性。重组 HdhCu/Zn-SOD 显示出很强的清除超氧阴离子和羟基自由基的能力，并通过其体外抗氧化活性保护 L929 细胞免受 H2O2 引起的毒性。首次报道了HdhCu/Zn-SOD在毕赤酵母中的异源表达及其抗氧化活性。图文摘要 电子补充材料 本文的网络版（10.1007/s11274-020-02892-5）包含补充材料，可供授权用户使用。HdhCu/Zn-SOD 的酶活性随着 Cu2+ 浓度的增加而持续增加，并表现出良好的热稳定性。重组 HdhCu/Zn-SOD 显示出很强的清除超氧阴离子和羟基自由基的能力，并通过其体外抗氧化活性保护 L929 细胞免受 H2O2 引起的毒性。首次报道了HdhCu/Zn-SOD在毕赤酵母中的异源表达及其抗氧化活性。图文摘要 电子补充材料 本文的网络版（10.1007/s11274-020-02892-5）包含补充材料，可供授权用户使用。重组 HdhCu/Zn-SOD 显示出很强的清除超氧阴离子和羟基自由基的能力，并通过其体外抗氧化活性保护 L929 细胞免受 H2O2 引起的毒性。首次报道了HdhCu/Zn-SOD在毕赤酵母中的异源表达及其抗氧化活性。图文摘要 电子补充材料 本文的网络版（10.1007/s11274-020-02892-5）包含补充材料，可供授权用户使用。重组 HdhCu/Zn-SOD 显示出很强的清除超氧阴离子和羟基自由基的能力，并通过其体外抗氧化活性保护 L929 细胞免受 H2O2 引起的毒性。首次报道了HdhCu/Zn-SOD在毕赤酵母中的异源表达及其抗氧化活性。图文摘要 电子补充材料 本文的网络版（10.1007/s11274-020-02892-5）包含补充材料，可供授权用户使用。