以基因工程和蛋白质工程的方法对天然木聚糖酶进行改造，是获得具有特定性质的木聚糖酶的有效途径之一。但是对酶的耐热性耐碱性等性质进行改造需要了解其作用机理，因此，对酶的作用机理进行研究具有重要意义。EvXyn11TS是迄今为止发现的糖苷水解酶11家族中极少数耐热偏碱性木聚糖酶之一，本研究以木聚糖酶EvXyn11TS为研究对象，主要分为两大部分内容。第一，对木聚糖酶EvXyn11TS的N端二硫键进行研究。通过对不同来源的、与EvXyn11TS一级结构相似度较高的若干11家族木聚糖酶进行多序列同源比对，发现只有木聚糖酶EvXyn11TS在其N端存在一个二硫键（Cys5–Cys32）；运用分子动力学模拟发现此二硫键对木聚糖酶EvXyn11TS的最适温度和热稳定性均具有重要作用。为验证生物信息学分析结果，以Evxyn11TS为母本，采用PCR技术将其编码Cys5的密码子TGT突变为编码Thr5的ACT，构建去除了N端二硫键的突变酶（EvXyn11M）的编码基因Evxyn11M；分别将Evxyn11TS和Evxyn11M在毕赤酵母中进行表达，并分析表达产物的温度和pH等特性。其酶学性质曲线显示：EvXyn11M的最适温度Topt由突变前的85℃降至70℃；EvXyn11TS在90℃的半衰期t1/290为32min，而EvXyn11M在70℃的半衰期t1/270仅为8.0min，说明木聚糖酶EvXyn11TS的N端二硫键是其具有高耐热性的重要原因之一。第二，对木聚糖酶EvXyn11TS的拇指结构区域进行研究。通过对具有不同最适pH的8种木聚糖酶的氨基酸序列进行同源比对，发现碱性木聚糖酶的拇指结构区域指尖部分的疏水性氨基酸多于中性木聚糖酶相同区域所含的疏水氨基酸；同时，通过定性观察上述8种11家族木聚糖酶的空间结构和定量测定其拇指结构指尖部位的三个氨基酸（Val126，Ile131，Asn134）与催化位点谷氨酸（Glu180）的距离，发现碱性木聚糖酶的催化区域开口较小。因此推测，木聚糖酶的耐碱性与其催化区域的开口大小有关，而其开口大小与拇指结构疏水氨基酸含量有关。为验证由生物信息学分析所得结果，通过重叠PCR的方法以宇佐美曲霉中性木聚糖酶AuXyn11A拇指结构基因替换偏碱性木聚糖酶EvXyn11TS拇指结构基因，获得杂合酶基因Evxyn11A。分别将Evxyn11TS和Evxyn11A在毕赤酵母中表达，并分析表达产物的pH等酶学特性。酶学性质曲线显示：EvXyn11A的最适pH为5.5，较原碱性木聚糖酶EvXyn11TS的最适pH降低1.0，在pH8.0时，EvXyn11A的相对酶活性为13%，而EvXyn11TS的相对酶活性为74%。说明木聚糖酶EvXyn11TS的拇指结构区域是影响其pH特性的重要原因之一。本论文运用分子动力学模拟和实验验证相结合的方法分析了木聚糖酶EvXyn11TS的二硫键和拇指结构区域对其温度和pH特性的影响，为其它木聚糖酶的定向改造提供了依据，也为其它相似酶的性质机理研究提供了新的技术策略。