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为探讨本实验室保藏的嗜热地芽孢杆菌CHB1菌株所产CGTase的工业化应用潜力,本论文针对其所产的CGTase进行了分离纯化,并研究其酶学特性以及基因的克隆与表达,主要研究内容与结果如下：1.对地芽孢杆菌CHB1菌株所产的胞外CGTase进行分离纯化。结果为地芽孢杆菌CHB1菌株发酵粗酶液中的CGTase经90%饱和硫酸铵沉淀、DEAE-SepharoseTM Fast Flow离子交换柱层析、Sephadex G-100凝胶柱层析和制备电泳四步纯化,成功获得了电泳纯的CGTase, CGTase比活力从粗酶液的1.29U/mmg提高到了452.22 U/mg,纯化了350.56倍,回收率为9.34%。2.对纯化获得的电泳纯CGTase进行基本酶学特性的考察。结果表明,该酶为单体酶,相对分子质量约为70 kDa；酶的最适反应温度为65℃,在50℃以内热稳定性好；酶的最适反应pH为5.5,在pH5.5-9.5范围内稳定；该酶不依赖金属离子,SDS能完全抑制其活性；当金属离子终浓度为10 mM时,绝大多数金属离子对酶活具有明显的抑制作用,但Ni2+、Mg2+和Li+对酶活具有一定激活作用；该酶在60℃、pH6.0的条件下,以可溶性淀粉为底物时的米氏常数Km,为13.4mg/mL,最大反应速度Vmax为0.02416 mmol/L-min;在60℃下,该酶与3%可溶性淀粉溶液反应21h后的产物中含有α、β和γ三种环糊精,且α、β以及γ三种环糊精的收率分别为2.25%、9.13%和7.04%,环糊精总收率为18.42%。3.对地芽孢杆菌CHB1菌株CGTase基因进行克隆与表达优化研究。采用PCR技术克隆了地芽孢杆菌CHB1菌株的CGTase基因,构建了分泌型表达质粒pEASY-E2-OmpA-cgt并将其转化至E. coli BL21中诱导表达,实现了重组CGTase的胞外表达,经摇瓶初步优化的最佳胞外表达条件为诱导温度25℃、IPTG浓度0.6 mmol/L、诱导起始菌浓度OD600nm=0.4,该条件下诱导培养72 h胞外酶活可达12.23 U/mL；往培养基中添加0.7%的甘氨酸可明显促进胞外表达,胞外酶活可达6.18 U/mL,较空白对照提高了1.36倍；分泌至发酵液中的重组CGTase可经Ni-IDA Resin柱一步亲和层析纯化；在60℃下,电泳纯重组CGTase分别与3%可溶性淀粉、麦芽糊精以及马铃薯淀粉溶液反应21h后的产物中除都含有α、β和γ三种环糊精外,还含有其他未知物质；当重组CGTase以可溶性淀粉作为底物时,α、β和γ三种环糊精的收率分别为20.83%、39.39%和7.65%,环糊精总收率达67.87%,都明显高于以麦芽糊精和马铃薯淀粉作为底物时的收率。