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木聚糖酶作为一种应用性较强的糖苷水解酶,广泛应用于食品与非食品工业生产中,为了满足应用于工业生产的要求,有关木聚糖酶性能的研究越来越广泛。本论文着重关注了四种不同重组GH11木聚糖酶N端区域的变化对其催化特性所产生的影响,主要包括以下五个部分:第一,嗜热踝节菌F1208重组GH11木聚糖酶T-Xyn的分子改造及水解特性的研究。通过N端序列FPTGNTTELEKRQTTP（1-16）→AFTVGNGQ替换及C端Phe（193）Ser替换构建突变体T-XynFM。在T-XynFM水解木三糖、木四糖和木五糖的产物中,木糖均没被检出。当水解多聚木聚糖（榉木、桦木和燕麦木聚糖）时,T-XynFM的产物中木糖生成量远低于T-Xyn,最大减少量约为90.22%（燕麦木聚糖）。T-XynFM水解木三糖的产物中出现木四糖,其生成量多于60%,表明T-XynFM具有较强的转糖苷酶活性,该活性对生产低聚木糖具有较强的吸引力。第二,娄彻氏链霉菌L10904重组GH11木聚糖酶Srxyn的分子改造及水解特性的研究。通过N端替换ATTITT（1-6）→AFTVGNGQ及“Cord”结构上的Ile（99）Thr替换形成突变体SrxynFM。分别以榉木、桦木及燕麦木聚糖为底物进行水解时,SrxynFM的产物中木二糖和木三糖含量与Srxyn相比均有所升高,最大增加量分别为41.32%和64.29%（榉木木聚糖）,且木糖没被检出。此水解特点进一步增加了该木聚糖酶应用于工业生产低聚木糖的可能性。第三,微紫青霉MA21601和类芽孢杆菌39631重组GH11木聚糖酶Pjxyn和Paxyn的分子改造及水解特性的研究。Pjxyn通过引入二硫键分别构建了三个突变体:PjxynS（27）S（39）（Ser（27）Cys-Ser（39）Cys）、PjxynS（27）S（186）（Ser（27）Cys-Ser（186）Cys）和PjxynS（39）S（186）（Ser（39）Cys-Ser（186）Cys）。以木三糖为底物时,突变体较Pjxyn更容易降解木三糖。水解榉木、桦木及燕麦木聚糖时,三个突变体的产物中木糖和木二糖含量相比于Pjxyn明显升高,PjxynS（27）S（39）的产物中木糖和木二糖的增加量最大,分别为87.62%（榉木木聚糖）和69.91%（燕麦木聚糖）。Paxyn中构建二硫键Asn（23）Cys-Asn（186）Cys形成突变体PaxynN（23）N（186）。该突变体对木四糖的降解程度高于Paxyn。在水解多聚木聚糖（榉木、桦木及燕麦木聚糖）的产物中,PaxynN（23）N（186）的木糖和木二糖生成量相比于Paxyn显著升高。Paxyn的水解产物中木糖均没被检出,而PaxynN（23）N（186）的产物中木糖含量最高可达3.30μmol ml-1（榉木木聚糖）,木二糖增加量最高为86.59%（榉木木聚糖）。Pjxyn和Paxyn中二硫键构建成功的突变体与相应的原重组木聚糖酶相比,水解产物中木糖和木二糖含量均有所升高,表明二硫键的引入对木聚糖酶的水解特性具有一定的影响。第四,娄彻氏链霉菌L10904和嗜热踝节菌F1208重组GH11木聚糖酶Srxyn和T-Xyn的二硫键构建及水解特性的研究。Srxyn中构建二硫键Gln（39）Cys-Asn（186）Cys形成突变体SrxynQ（39）N（186）,它水解榉木、桦木和燕麦木聚糖的产物中木糖和木二糖含量高于Srxyn,最大增加量分别为74.43%和12.22%（燕麦木聚糖）,这与同样构建二硫键所形成的突变体PjxynS（27）S（39）、PjxynS（27）S（186）、PjxynS（39）S（186）和PaxynN（23）N（186）表现一致。T-Xyn中自身含有二硫键,根据其特点构建了3个突变体:引入Cys（122）Ser和Cys（166）Ser,构建T-XynC（122）C（166）;构建二硫键Thr（38）Cys-Ser（50）Cys形成突变体T-XynT（38）S（50）;将Cys（122）和Cys（166）替换成Ser,Thr（38）和Ser（50）替换成Cys,形成突变体T-XynT（38）S（50）C（122）C（166）。3个突变体水解榉木、桦木及燕麦木聚糖的产物中木糖和木二糖含量与T-Xyn相比均有所下降,尤其是引入二硫键的两个突变体T-XynT（38）S（50）和T-XynT（38）S（50）C（122）C（166）,其中T-XynT（38）S（50）C（122）C（166）水解榉木木聚糖的产物中木糖和木二糖的减少量最大,分别为64.80%和31.90%,这与之前所观察到的现象相反。第五,四种不同重组GH11木聚糖酶的N端改造及水解特性的研究。在四种不同重组GH11木聚糖酶中构建二硫键后,它们的水解特性都受到了影响,有正向也有负向影响。四种重组GH11木聚糖酶的改造策略均实施于N端,包括N端替换及N端有关区域的二硫键构建,并且未直接触及到木聚糖酶催化裂缝中的一系列底物结合位点,但改造后的木聚糖酶的水解特性均有所变化,且这种变化体现在水解产物中木糖和木二糖的生成量上。根据木聚糖酶结构稳定性和水解产物的变化,寻找它们的内在联系,发现GH11木聚糖酶的结构稳定性与酶识别底物的能力相对应,结构稳定性增强则识别底物的能力增强,反之,木聚糖酶识别底物的能力减弱,从而引起木聚糖酶水解特性的改变,最终体现在木聚糖酶的水解产物上。本论文采用具有众多研究报道基础的突变策略,即理性改造GH11木聚糖酶的N端,包括N端替换及N端有关区域的二硫键构建,关注GH11木聚糖酶的水解特性,为木聚糖酶水解特性的研究提供了重要的研究思路,拓宽了N端改造影响木聚糖酶相关性质的范围,为木聚糖酶性能的提升提供了更为全面的理论指导。