琼胶酶是一种降解琼脂的多糖水解酶,降解琼脂生成具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化以及美白效果的多聚寡糖,此外,琼胶酶在生物科研领域还可以用于制备原生质体、多糖结构测定以及回收凝胶电泳核酸,因而对其研究也越来越多。本文中以琼胶酶AgaXa为研究对象,对其结构与功能之间的关系进行了研究,主要研究内容如下:　　首先,对从菌株Catenovulumsp.X3中克隆到的琼胶酶基因agaXa采用易错PCR的方法进行突变,经比较发现在Mg2+浓度为0.5mM,Mn2+浓度为0.05mM、0.1mM时进行突变,突变率(约为0.2％-1.0%)比较符合实验的预期要求。最后构建突变文库,并利用卢戈氏碘液染色方法进行快速筛选,获得了8个活力与稳定性发生变化的琼胶酶突变体。　　然后利用定点突变结合活力与热稳定性的定量分析,最终确定了Val197、Ile217、Pro259、Cys442、Cys528等五个氨基酸对酶活力与热稳定性有着关键性的作用,而且Val197、Pro259、Cys442、Cys528的突变会引起构象的改变。此外,发现30%的丙酮可以提高84%的酶活力,而实验中的所有机溶剂对酶的稳定性均没有促进作用。实验中金属离子仅有Mg2+能部分增强酶稳定性,而Al3+、Fe3+、Co2+、Ni2+却可以显著降低其稳定性。AgaXa在室温放置150天后的电泳和活力测定实验均证实琼胶酶AgaXa是一个稳定性极强的蛋白。　　IUPred和RONN的分析预测表明在AgaXa的N端和C端存在有无序区域,通过PCR的方法切除两端部分氨基酸构建截短的突变体,活性测试证实截短两端之后AgaXa完全丧失活性,且截短突变体AgaXa-N110和AgaXa-C513可以准确识别并绑定到琼脂糖之上,表明AgaXa识别底物的CBM位于其中间部位而与催化水解活性相关的氨基酸位于其两端的无序区域。而位于两个β-折叠之间,可能是以转角的形式存在的Gly221在发生突变后会导致蛋白无法识别并结合底物,证实其为AgaXa的结构关键氨基酸,对AgaXa的正确折叠具有非常重要的意义。通过PSIPRED预测并结合圆二色谱实验结果证实β-折叠是AgaXa最主要的二级结构成分,AgaXa及其突变体的变温圆二色谱实验证实β-折叠的高含量是其耐热性的主要原因,而无序结构区域在高温下的减少或者是突变导致的其向β-折叠的转变都会导致酶活的降低,同时二硫键的丢失也会导致酶稳定性和酶活力的丢失。