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低聚果糖(Fructooligosaccharides，FOS)由蔗糖和1～3个果糖基通过β-2，1键与蔗糖中的果糖基结合而成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖及其混合物。低聚果糖具有减少血氨浓度;促进双歧杆菌增殖，调整肠道菌群，增强免疫能力;增进矿物质吸收;抗癌活性。因此寡糖广泛应用于食品、保健品、饮料、医药、饲料添加剂等领域。糖苷酶可以用廉价的寡糖作为糖基供体，并具有较广泛的糖苷配基特异性，是糖苷化合物产业化制备的首选催化剂。 本研究室自行筛选获得了来源于Arthrobacter arilaitensis NJEM01菌的β-呋喃果糖苷酶Fru6，该酶在水或非水相中以廉价易得的蔗糖为糖基供体，催化葛根素的糖基化反应转化率达90％以上，该酶对芒果苷等天然药物也具有很高的糖基化效率及功能寡糖的合成活性，并且将β-呋喃果糖苷酶Fru6的基因从A，arilaitensis NJEM01中克隆得到，在此基础上，为了更加深入的探讨β-呋喃果糖苷酶Fru6的构效关系，本研究主要将β-呋喃果糖苷酶Fru6成熟肽在E.coli BL21中进行表达;对β-呋喃果糖苷酶Fru6成熟肽催化活性中心进行研究;对β-呋喃果糖苷酶Fru6 C端截短体及其催化寡糖合成能力的初步研究。 本研究对成熟肽β-呋喃果糖苷酶Fru6进行了表达。本研究构建了β-呋喃果糖苷酶Fru6表达重组质粒pET-fru6，在E.coli BL21(DE3)中实现了可溶性高效表达，表达的β-呋喃果糖苷酶Fru6占总蛋白的60％以上。 本研究采用Discovery studio软件构建了β-呋喃果糖苷酶Fru6的三维结构模型，并对初始模型进行动力学优化，采用在线检测软件PROCHECK对已构建的β-呋喃果糖苷酶Fru6的三维结构模型进行可靠性分析，分析结果显示构建的模型比较可靠。 氨基酸序列分析显示:β-呋喃果糖苷酶Fru6属于Glycoside Hydrolase(GH68)家族，糖苷酶GH68家族酶结构特征为具有由5个叶片构成一个β-螺旋桨的结构域，活性中心三个高度保守的酸性氨基酸残基被称为“催化三联体”。同家族酶氨基酸序列分析结合同源建模模型分析，推测该果糖苷酶Fru6的“催化三联体”为Asp77、Asp247和Glu339，分别作为催化亲核基、中间态稳定剂、酸碱催化剂。通过定点突变技术对三个位点突变，分别突变为:Asp77Ala和Asp77Glu、Asp247Ala和Asp247Asn、Glu339Ala和Glu339Asp。6个突变酶均能实现可溶性表达，但并未检测到酶活力，初步验证了该果糖苷酶Fru6推测的活性中心催化氨基酸残基。 本研究设计了β-呋喃果糖苷酶Fru6的两个截短体F377和F247，分别去掉C-端118个和248个氨基酸残基，催化低聚糖合成发现F377相比Fru6，合成能力有所增加，F247无活力，推测出保留催化中心结构，截短酶仍具有合成活力，采用Discovery studio软件构建了β-呋喃果糖苷酶Fru6的截短体F377和F247的三维结构模型。 本论文的研究将为该酶进一步催化活性分析与酶分子改造奠定了基础，同时为该酶在功能性寡糖和天然产物的高效改性等方面的应用奠定理论基础。