纤维素的生物降解是通过微生物来源的纤维素酶的协同作用来水解纤维素,具有过程简单、转化率高、无污染等优良特点而被广泛应用。纤维素酶是一种多组分酶,包括纤维二糖水解酶、内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶等。其中,β-葡萄糖苷酶能将纤维二糖降解为葡萄糖,有效提升了水解产物对纤维素酶的抑制作用,是纤维素降解过程中的关键限速酶,其已在工业、农业、食品、医药、生物能源等领域广泛应用。β-葡萄糖苷酶主要来源于天然的植物和微生物,不同环境中的微生物来源的β-葡萄糖苷酶具有特殊的酶学性质,如极端耐高/低温和极端耐酸/碱等。因此,进一步挖掘具有特殊酶学性质和应用潜力的β-葡萄糖苷酶具有重要的科学和应用意义。本研究进行了生长迅速的植物乳杆菌WU14（Lactobacillus plantarum WU14）和嗜热古菌（Thermofilum adornatum）来源的糖苷水解酶（Glycoside Hydrolase,GH）第1家族的β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）的大肠杆菌异源表达的研究,研究结果如下:（1）通过分析比对植物乳杆菌WU14的基因组,发现该菌株有8个GH1家族的β-葡萄糖苷酶基因。利用聚合酶链式反应（PCR）技术成功克隆了8个WU14的糖苷水解酶基因,通过序列比对和生物信息学分析得出8个基因均编码6-磷酸-β-葡萄糖苷酶。氨基酸序列分析发现8个基因均具有GH1家族的6-磷酸-β-葡萄糖苷酶的两个典型的保守谷氨酸催化位点,序列一致性在32-74%之间。8个基因在E.coli BL21（DE3）内进行异源表达,通过SDS-PAGE分析结果表明8个蛋白均在大肠杆菌中成功表达,其中Bgl AW14、Bgl CW14、Bgl FW14为部分可溶性表达,其余形成包涵体。生物信息学分析显示,8个基因的编码蛋白均无信号肽和跨膜结构、并且它们的疏水性较强。亚细胞定位预测可知,除了Bgl EW14主要存在于分泌内和Bgl HW14主要存在于细胞膜,其余的六个基因都存在于细胞质内。对8个6-磷酸-β-葡萄糖苷酶基因的克隆表达及生物学序列分析,为进一步探究植物乳杆菌来源的6-磷酸-β-葡萄糖苷酶的分子机理研究奠定了理论基础。（2）进行了Thermofilum adornatum来源的编码522个氨基酸的GH1家族的β-葡萄糖苷酶（Ta BG1）的基因合成。氨基酸序列比对结果发现其与已鉴定的来源于uncultured archaeon的同家族的β-葡萄糖苷酶（Vul＿Bgl1A）的一致性仅为41%。以E.coli BL21（Plys）为宿主对蛋白进行原核表达,表达产物经SDS-PAGE验证蛋白表达成功,分子量为59.6 k Da。当底物为p NPG时,Ta BG1显示出β-葡萄糖苷酶活性,其最适温度为95℃,最适p H值为5.0。在最适条件下,其特征常数Km和Vmax分别为0.56 m M和2199μmol/（mg·min）,催化效率(Kcat/Km)为3900（1/（m Ms））,高于大多数目前已报道的古菌来源的β-葡萄糖苷酶。Ta BG1具有底物特异性,当底物分别为p NPX、p NPMan、o NPG和Sophorise时,其对应的酶活（U/mg）分别为96、32、70和73,表明β-葡萄糖苷酶Ta BG1对p NPG底物具有较高的水解能力,对于其他底物的水解能力相对较弱;在5mmol/L的金属离子Cd2+的作用下可使酶活力提高50%,而在金属离子Ag+和SDS的作用下酶活力被完全抑制。另外,该酶具有良好的葡萄糖耐受性,在2 M葡萄糖溶液下还剩余65%的酶活力,并且在低浓度葡萄糖（0-0.5 M）的作用下还有一定的激活作用。该酶对甲醇和乙醇溶液也具有一定的耐受性,并且低浓度的甲醇和乙醇溶液对酶活力同样具有一定的激活作用。Ta BG1具有多个优良的酶学性质特性,具有优良的应用价值。进一步通过生物信息学和分子改良技术对Ta BG1进行深入研究,为研究古菌来源的β-葡萄糖苷酶的结构与功能的分子机理提供理论和应用基础。β-葡萄糖苷酶在多领域应用上都占据了非常重要的作用,因此研究β-葡萄糖苷酶具有很高的应用价值。β-葡萄糖苷酶包括磷酸化的β-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶等,本研究中的β-葡萄糖苷酶分别是植物乳杆菌WU14来源的6-磷酸-β-葡萄糖苷酶和嗜热古菌来源的β-葡萄糖苷酶,为GH1家族来源的不同微生物产生的β-葡萄糖苷酶的研究奠定了理论基础,对β-葡萄糖苷酶的研究具有深刻意义。