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作为生物催化剂,酶具有很多优点,被广泛应用于各种工业生产领域。α-L-鼠李糖苷酶（α-L-rhamnosidase,E.C.3.2.1.40）是一类可高效水解天然糖苷化合物的糖苷水解酶,在生物技术领域具有很好的生物催化应用前景。迄今,已报道的细菌源GH78家族α-L-鼠李糖苷酶基因不到20个,对α-L-鼠李糖苷酶的酶学性质与催化机制还有待进一步研究。人体肠道细菌多形拟杆菌可利用各种多糖与糖苷,其多种糖苷酶水解酶系已被详细解析,然而,多形拟杆菌α-L-鼠李糖苷酶系未见报道。通过检索CAZy数据库,得知多形拟杆菌VPI-5482基因组包含6个预测的α-L-鼠李糖苷酶基因,本论文选取其中三个α-L-鼠李糖苷酶进行研究。以多形拟杆菌VPI-5482全基因组为模板PCR成功扩增得到目的基因BtRha78A、BtRha78D和BtRha78E,其核苷酸序列长度分别为2190、3459和2646 bp,对应编码729、1152和881个氨基酸残基。将目的基因与表达载体pET-28a连接,在大肠杆菌BL21（DE3）异源表达,采用Ni-NTA琼脂糖亲和色谱纯化得到目的酶,并对目的酶进行系统地酶学性质表征。酶学性质研究表明,三个酶可高效水解底物pNPR,BtRha78A、BtRha78D和BtRha78E的最适pH分别为6.5、6.0和7.0,BtRha78A最适温度为60 oC,BtRha78D和BtRha78E最适温度均为50 oC。酶反应动力学数据显示,BtRha78A、BtRha78D和BtRha78E水解底物pNPR的Vmax分别为48.7μmol min-11 mg-1、6.77μmol min-11 mg-1和3.21μmol min-11 mg-1;kcat/KM分别为130000 M-11 S-1、105600 M-11 S-1和12500 M-11 S-1。有机溶剂对酶活力影响的实验结果表明,BtRha78A对低浓度醇类有较好的耐受性,在1%（v/v）的醇类中可保持78%85%的活性;BtRha78D和BtRha78E可耐受低浓度（1%）的有机溶剂,10%浓度显著降低了酶活性,对DMSO具有很好的耐受性,在10%DMSO浓度下仍能分别保持42%和53%活性。此外,从BtRha78A的稳定性实验可得出,BtRha78A具有很好的pH稳定性与较高的热稳定性。基于氨基酸序列比对与结构分析,利用丙氨酸扫描突变技术确定BtRha78A的功能残基。通过全质粒PCR构建BtRha78A关键残基的定点突变体,各突变体酶的活力显著下降。由此得出,BtRha78A的催化广义酸为Asp335,广义碱为Glu595。Asp330、Arg334、Trp339、Asp342、Tyr383、Trp440和His620是BtRha78A的功能残基。对BtRha78A的保守广义酸基序（Asp330-Asp342）研究表明,此基序包含酶的催化广义酸及很多功能残基,对酶发挥催化作用是至关重要的。本研究中多形拟杆菌VPI-5482的三个α-L-鼠李糖苷酶具有良好的酶学性质,有利于酶在工业生产领域中的应用。BtRha78A结构分析与功能残基确定为酶的催化机制解析与分子改造奠定基础。