右旋糖酐酶是专一性识别α-1,6糖苷键,可水解右旋糖酐产生低分子右旋糖酐、低聚异麦芽糖和葡萄糖的水解酶。该酶及其产物广泛应用于食品、医药、化工等领域。但天然来源的右旋糖酐酶难以适应工业环境,无法满足生产需要。本课题以变形链球菌来源的右旋糖酐酶（Smdex）为研究对象,开展了以下工作:（1）Smdex的克隆表达及酶学性质研究。将Smdex基因克隆在p ET-28a（+）载体上,用E.coli BL21（DE3）工程菌表达。优化Smdex的表达条件,将酶活力从1274 U/m L提高到2779.34 U/m L,提高2.18倍。酶学性质研究表明,Smdex分子量为95 k Da;最适反应温度是40℃,35℃以下热稳定良好;最适反应p H是5.5,p H在4.5～10,Smdex稳定;以右旋糖酐T70为底物,Km为3.6 mmol/L,kcat为140 s-1。利用Smdex可制备1000 Da左右的低聚异麦芽糖,产率达51%。（2）Smdex的固定化研究。优选酶固定化材料和方法,确定了利用戊二醛将Smdex与壳聚糖共价交联的方法,该方法得到的CS-Smdex酶活高,且重复次数多。与游离酶相比,CS-Smdex的最适反应p H不变,但p H稳定范围变为4～10,有所增加,最适温度提高了5℃,为45℃。通过固定化能有效提高右旋糖酐酶的稳定性。（3）Smdex的截短改造研究。将Smdex截短获得截短酶（Smdex TM）。其分子量为75 k Da;与Smdex相比,Smdex TM最适反应温度未变,为40℃,但在该温度下的半衰期由190 min提高到400 min;最适反应p H为5.0,稍有下降,p H的稳定性未变。以右旋糖酐T70为底物,Smdex TM的Km为0.4 mmol/L,kcat为70.1 s-1,比Smdex的亲和力有所提高,同时Ba2+、Mn2+对Smdex TM的酶活有明显的促进作用。（4）Smdex TM的定点突变研究。利用B-FITTER对Smdex TM的B-factor值进行计算,Asn102、Asn503、Asp501和Asp500的B-factor值最高,因此作为突变位点。利用Rosetta对Asn102、Asn503、Asp501、Asp500进行虚拟饱和突变后,计算突变前后熵值的变化,以熵值降低幅度大的氨基酸为目标氨基酸。结果表明,N102P、N102C、D500G和D500T热稳定性得到了改善。随后进行两点突变,N102P/D500G和N102P/D500T在45℃下的半衰期分别提高到3.14倍和2.44倍。通过Discovery Studio 4.5分析氨基酸的相互作用,表明突变酶热稳定性的提高主要原因是酶分子中疏水性和氢键数量的增加。稳定性提高的突变酶具有更好的工业应用前景。