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葡萄糖氧化酶是一种重要的分析用酶和工业用酶。本研究以黑曲霉葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase，GOD）基因为模板，进行error-prone PCR，向GOD基因引入突变位点，然后将PCR产物克隆到穿梭载体pPIC9k，并将含有GOD突变基因的重组质粒引入大肠杆菌DH5α中扩增，抽提质粒后将之酶切线性化再引入甲基营养酵母Pichiapastoris GS115，建立突变文库，筛选高酶活的突变子。经过两轮error-prone PCR，从3000多个突变子中，筛选得到3株有酶活提高的突变株，成功地使葡萄糖氧化酶酶比活提高到原来酶比活的3-4倍。对于所得高酶比活突变子，主要选取高酶活突变株A137S和D401N／A574V进行研究，利用stopped flow对其进行酶动力学分析，同时还进行了其他方面酶学分析。突变株D401N／A574V的酶动力学常数Km降至野生型的1／5，Kcat值提高至原来的近1.5倍；而突变株A137S的酶动力学常数Km降至原来的1／2，Kcat值也提高至原来的1.5倍左右。酶学性质分析表明，筛选所得的突变株D401N／A574V和A137S具有良好的热稳定性和储存稳定性，与野生型相比没有大的损失，具有实际应用价值。由蛋白质结构分析和酶动力学常数分析可得，突变株D401N／A574V中401位氨基酸Asp位于底物结合区域，推测由Asp突变为Asn，可能使酶更易与底物葡萄糖结合，而Km值也降幅较大；574位的Ala则位于FAD结合区。突变株A137S中，137位的残基由Ala突变为Ser，它离电子传递链Thr110-Trp111-Glu144-His165-Cys164十分接近，有可能提高了这条电子传递链的电子传递效率，但是这条电子传递链的存在还缺乏实验证据，有待于进一步研究。而74位和57位的突变，由于离活性中心及功能结构域比较远，它们对于酶活力的影响相对比较小。