在55℃条件下,从35株苏云金芽孢杆菌中筛选到一株高产耐热蛋白酶菌株FS140。首先进行发酵培养基优化,通过单因素筛选确定最佳碳源为葡萄糖,氮源为酵母粉+豆饼粉;采用二水平Plackett-Burman设计对影响产酶的8因素进行显著性筛选,获得培养基成分中3个重要影响因子:黄豆饼粉、酵母粉、葡萄糖;运用响应面分析法对该3因素进行3水平优化,获得它们的最优组合:黄豆饼粉1.8%,酵母粉0.36%,葡萄糖0.14%,优化后产酶水平达到837.71U/mL,与响应面数学模型的预测值只有1.34%的误差。发酵条件优化结果表明为:发酵温度为31℃,发酵初始pH为7.0,摇瓶装量为为35mL/250mL三角瓶,每瓶的接种量为0.75mL菌悬液（细胞浓度为7×10⁶个/mL）,发酵22h,最终产酶水平在918.91U/mL。对苏云金芽孢杆菌FS140蛋白酶分批发酵的代谢特性进行了研究。首先描述了FS140分批发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵过程细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型。动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好反映了苏云金芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征。从糖代谢角度分析FS140蛋白酶发酵过程,葡萄糖对整个发酵过程是一个限制底物,而发酵液pH的变化能够反映葡萄糖代谢过程。该参数在7L自动发酵罐容易在线检测,因此确定了pH控制的葡萄糖流加方案。结果表明:总糖发酵水平由5g/L提高到7.86g/L,产酶水平也由1010U/mL提高到1211U/mL。采用盐析、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换柱层析与Sephacryl S-200分子筛柱层析等纯化步骤对该酶进行了初步纯化。酶纯化了12.8倍,比活力达到29900U/mg,纯化收率为28.6%。通过SDS-PAGE电泳,测定该酶蛋白分子量为为40.0kDa。酶学特性研究结果表明:酶最适作用温度为55℃,在50℃以下有较好的热稳定性,最适作用pH为7.0,稳定pH范围为7-11。酶催化水解酪蛋白、牛血红蛋白、牛血清白蛋白三种底物,酶促反应符合米氏方程,Km分别为0.5、1.05、1.28g/L,Vmax分别为333.3、500、312.5ug/min/mL,酪蛋白为其最适底物。金属离子对酶活力影响研究结果表明:终浓度为5mmol/L下,一价的Na⁺、K⁺和Li⁺对酶活性没有影响;终浓度为3mmol/L下,二价Mg²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺对酶活性没有影响,二价的Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺对酶有较大的抑制作用,残余酶活仅为对照的32.4%、35.5%、43.5%和67.2%,二价的Fe²⁺具备较强的激活效应,残余酶活达到对照的140.5%。终浓度为3mmol/L下,三价Fe³⁺具有激活作用,残余酶活达到对照的119.4%、Al³⁺对于酶活有较强的抑制作用,残余酶活仅为对照的58.5%。甲醇、1.2-丙二醇、乙醇与异丙醇4种有机溶剂对酶活力的抑制作用是随其浓度的升高而增大,IC50（酶活力下降50%的抑制剂浓度）分别为:15.5%、14.5%、8.5%与6.8%。采用10种化学修饰剂对蛋白酶进行化学修饰,结果表明组氨酸与色氨酸是活性中心必需氨基酸。EDTA对酶活性有强烈的抑制作用,表明该酶是典型的金属蛋白酶。