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纤维素酶效率低是目前制约纤维素乙醇产业化的关键难点之一,造成生产成本过高。因此,筛选具有高活性纤维素酶的秸秆降解微生物菌株以及相关研究仍是当前的研究热点和难点。本研究通过刚果红染色法初筛和酶活性测定复筛从采自山东的土壤样品中分离到一株高效纤维素降解菌。该菌株生长快,能分泌比较完整的水解木质纤维素的酶系且酶活性高。根据其形态学及遗传分析鉴定该菌株为草酸青霉(Penicillium oxalicum),命名为M菌株(CGMCC No. 4357)。关于青霉纤维素分解菌的研究相对较少,尤其是草酸青霉,M菌株的鉴定为纤维素的生物降解提供了新的菌种资源。本研究克隆了草酸青霉M菌株的两个纤维素酶,即内切葡聚糖酶基因egl1(GeneBank No. HQ843505)和外切葡聚糖酶基因cbh1(GeneBank No. HQ843504)。egl1基因全长为1 434 bp,编码478个氨基酸;cbh1基因全长为1 641 bp,编码547个氨基酸,两个基因均无内含子,且都具有高度保守的活性中心序列-Glu-X-Asp-X-X-Glu-的特征,推测其属于糖基水解酶第7家族。其基因的克隆,不仅丰富了纤维素酶的基因资源,还为纤维素酶活性的提高和分子特征等研究提供了实际依据。将egl1和cbh1基因分别在毕赤酵母中异源表达,并验证其基因功能,进行详细的酶学性质研究。重组酶EGL以羧甲基纤维素钠(CMCNa)为底物的最适反应条件为50℃和pH6.0,并pH5.0-7.0之间具有很好的稳定性;而重组酶CBH以对硝基苯基-β-纤维二糖苷(pNPC)为底物的最适反应pH、温度分别为pH6.0和55℃,且pH和温度稳定性均较好。Mg2+对这两种重组酶都有强烈的激活作用,而Ag+和Cu2+是这两个重组酶的抑制剂。这两种纤维素酶在毕赤酵母中的成功表达为该类纤维素酶基因高效工程菌株的构建提供了理论基础,为进一步解析其结构与功能的关系提供理论和实验依据。