木聚糖广泛存在于植物细胞壁中,是自然界中含量仅次于纤维素的可再生生物资源。木聚糖的结构复杂,降解木聚糖酶需要多种水解酶的共同参与,其中木聚糖酶是降解木聚糖最关键的酶类,它能够作用于木聚糖分子中的β-1,4糖苷键,产生不同长度的木寡糖和少量的木糖,从而生成可以再次利用的小分子物质。为了利用丰富的木聚糖资源,就必须获得性质优良的木聚糖酶。本文以黑曲霉（Aspergillus niger）F19来源的野生型木聚糖酶基因xylB和突变的木聚糖酶基因ST7(Ser³³和Thr¹⁸⁶替换为为Cys,以此来引入1个二硫键,同时将酶表面的Ser³⁹、Ser⁵⁴、Thr¹⁰¹、Thr¹⁰⁵和Thr¹⁵¹替换为Arg)为研究对象,研究了xylB和ST7基因在毕赤酵母中的表达、重组木聚糖酶的纯化及其酶学性质,探索了突变体酶对热稳定性的影响,并对突变体木聚糖酶重组毕赤酵母的诱导条件进行了优化研究。主要结论如下:1.野生型木聚糖酶基因xylB和突变体木聚糖酶基因ST7在毕赤酵母中的表达将木聚糖酶基因xylB和ST7克隆至毕赤酵母表达载体pPIC9K,重组表达载体转化毕赤酵母GS115,经过甲醇诱导,木聚糖酶基因都获得特异性表达,而且木聚糖酶能够分泌到培养基中,筛选到两株高酶活性的重组毕赤酵母,野生型和突变体木聚糖酶重组毕赤酵母的酶活性分别达到82.9 U/ml和390.2 U/ml。2.野生型木聚糖酶和突变体木聚糖酶的纯化利用黑曲霉木聚糖酶可以与木聚糖进行特异性结合的特性,对木聚糖酶进行分离纯化,纯化的木聚糖酶在SDS-PAGE上均呈现出单一的蛋白条带,表明木聚糖酶得到纯化。3.野生型木聚糖酶和突变体木聚糖酶的酶学性质分析与野生型木聚糖酶相比,突变体木聚糖酶的最适反应温度从45℃提高到50℃,50℃时酶的半衰期从小于10 min提高到120 min,而且酶反应过程中生成物积累量的幅度从36.9%提高到276.3%,酶的热稳定性有了较大的提高。突变体木聚糖酶的比酶活性从2127.9±83.9 U/mg提高到3330.9±173.4 U/mg,K_m值从56.9 mg/ml降低到37.2 mg/ml,酶与底物的亲和性有较大提高。但V_max从82.9 mmol/ml.min.mg降低至27.0 mmol/ml.min.mg。4.突变体木聚糖酶重组酵母诱导条件的优化采用四因素三水平的正交设计试验研究了甲醇加入量、起始细胞浓度、pH和诱导时间四个因素对重组酵母产酶的影响,四个因素对产酶的影响大小为:甲醇加入量＞诱导时间＞pH＞起始细胞浓度。最佳的诱导条件为:BYPN培养基（pH 8.0）,每隔12 h加入1%甲醇,起始细胞浓度OD₆₀₀=3,诱导培养7d,在此条件下对重组酵母进行诱导培养,产酶水平可达到1850.6±25.2 U/ml。目前本实验室正在进行利用生物发酵罐对突变体木聚糖酶重组毕赤酵母进行诱导产酶的研究,以期提高木聚糖酶的产酶水平。