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现在全球资源和能源日益枯竭,世界各国都在谋求有效地开发和利用生物质资源,纤维素则是世界上分布十分丰富又可再生的生物质,但是其中大部分没有被充分利用,很多纤维素被当成垃圾丢弃。这种处理方式造成了环境污染和经济损失,违背了可持续发展的理念。目前纤维素酶由于其热稳定性、酶活力和pH稳定性太低而达不到工业生产相关标准,很难满足需求。嗜热真菌所产生的纤维素酶热稳定性、酶活力和pH稳定性在高温条件下仍然较高。嗜热子囊菌光孢变种(Thermoascus aurantiacus var.levisporus)广泛分布于土壤之中。人们已经从中分离出很多嗜热酶,并且其产生的纤维素酶经证明具有极大的应用和研究价值。 本研究分别对已经从嗜热子囊菌光孢变种(T.aurantiacus var.levisporus)分离到的eg1基因(GenBank登录号为AY847014),构建酵母表达载体并转化酵母进行大量发酵,得到工程菌命名为GpN25,并且其热稳定性良好。工程菌GpN25其分子量为33kDa,最适pH和温度分别为5.0和55℃,在90℃高温保存30min后仍然具有50%的酶活,在pH3.0-5.0的条件下其酶活力仍然保持稳定。为了提高酶活力,本课题中以eg1基因为出发点,采用易错PCR技术构建了数量较大的突变体库,通过高通量筛选的方法最终获得两株酶活力分别提高2.19倍和1.88倍的突变体,分别将其命名为NT0252和NT0253。通过突变体与原始菌的序列比较,发现NT0252第52位氨基酸由F变为E,即由苯丙氨酸突变为谷氨酸;第91位氨基酸由D突变为N,即由天冬氨酸突变为天冬酰胺;第170位氨基酸由W突变为H,即由色氨酸突变为组氨酸。发现NT0253第14位氨基酸由A突变为G,即由丙氨酸突变为甘氨酸;第198位氨基酸由H突变为M,即由组氨酸突变为蛋氨酸;第224位氨基酸由S突变为C,即由丝氨酸突变为半胱氨酸。经过硫酸铵沉淀、透析、DEAE阴离子层析交换柱等步骤纯化突变体蛋白,并测定酶学性质,与原始菌比较,结果表明:突变体NT0252和NT0253的最适温度分别是60℃和55℃,而原始菌的最适温度为50℃,表明突变体NT0252和NT0253较原始菌更能耐高温;最适pH由4.0分别变为了5.0和6.0,表明突变体NT0252和NT0253能在较宽的pH范围内表现水解活性。