微生物基因组的序列测定为人类提供了大量的功能尚未确定的基因或开放阅读框架的序列信息，这些序列可能编码一些能够用于不同工业应用领域的酶蛋白。在本研究中，我们期望开发鉴定新型果胶降解酶用于麻类脱胶。我们在大肠杆菌中克隆表达了假单孢菌和链霉菌中的7个可能的果胶降解酶基因序列，其中4种碱性果胶酶和2种酸性果胶酶得到了功能性表达。有趣的是在中温微生物假单孢菌中发现了一种低温碱性果胶酶。我们对比酶活最高的酸性果胶酶、碱性果胶酶和低温碱性果胶酶进行了蛋白质纯化和酶学性质的鉴定和麻类脱胶的应用测试，结果表明两种碱性果胶酶能够有效地从天然麻类中去除果胶杂质。我们进一步通过对热稳定的碱性果胶酶蛋白质结构的分析，挑选了9个氨基酸改造位点进行定点突变，结果显示有两个氨基酸位点的改变可以显著提高酶的热稳定性和酶的比活性。含有单个氨基酸位点和双重突变的碱性果胶酶突变体酶都比原始酶能够更有效地从天然麻类中脱胶。我们的研究说明了通过微生物基因组的开采与蛋白质工程改造相结合可以快速高效地开发出有工业应用价值的新型酶制剂。