转谷氨酰胺酶(Transglutaminase，TGase；protein—glutamineγ-glutamyltransferase，EC232.13)，广泛分布于哺乳动物，微生物等多种生物中。微生物来源尤其是链霉菌来源的转谷氨酰胺酶因其自身的优势而被广泛应用到工业生产中，尤其在食品工业中。为了适应工业生产的需求，迫切需要生产大量的，廉价的，优质的转谷氨酰胺酶。因此本文主要从以下几个方面进行了研究。　　 对来源于氟氏链霉菌的转谷氨酰胺酶进行了初步的分离纯化。经过阳离子柱(SP Sepharose)，疏水柱(Octyl Hitrap column)，得到了粗分离的转谷氨酰胺酶。对酶进行了底物特异性的研究，发现CBZ-Gin-Gly比较适合作为这种转谷氨酰胺酶的底物，而酶对CBZ-Gin-Tyr，CBZ-Gin-Glu，CBZ-Gln-Lys，CBZ—Gln—Cys和CBZ-Gln-Gln-Tyr的反应活性不如CBZ-Gln-Gly高。同时研究了这种酶催化蛋白聚合的反应。在单底物反应体系中，发现这种西每能够催化casein，fibrinogen，BSA，ConA type IV和β-lactoglobulin形成同源二聚体或多聚体。但是不能催化γ-globulins，ESA发生聚合反应。在双底物反应体系中，发现其能够催化Fibrinogen/Casein在同一反应体系中发生聚合反应；当Casein/β-lactoglobulin在同一反应体系中时，只有casein发生了聚合反应。　　 来源于此氟氏链霉菌的转谷氨酰胺酶基因被克隆。克隆到的基因含有一个1242bp的开放阅读框(ORF)，编码一个含有413个氨基酸的蛋白。N端的82个氨基酸是信号肽和前导肽序列。成熟酶含有331个氨基酸。推测该酶的理论分子量为37.7kDa。理论pI为8.2。　　 转谷氨酰胺酶成熟酶基因克隆到pET21a载体上，在大肠杆菌E. eoli BL21(DE3)中得到了大量表达。重组的转谷氨酰胺酶在大肠杆菌中形成了包涵体，从SDS-PAGE结果估计大约占到了菌体总蛋白的55％。采用一系列方法对其进行复性，结果发现双梯度离子交换柱层析使该包涵体得到了有效的复性。复性后的蛋白纯度达到了95％。在最适实验条件下，蛋白的回收率达到了53％，得到的酶蛋白的比活为21 IU/mg，和天然来源的转谷氨酰胺酶的酶活接近。复性后的蛋白能够催化BSA发生聚合反应，具有了转谷氨酰胺酶最关键的性质。最后在400ml发酵液中得NT105mg折叠好的具有酶活性的蛋白。　　 转谷氨酰胺酶的全基因被克隆到链霉菌表达载体pSET152上，构建表达载体pSETETG。表达载体转化到氟氏链霉菌中，整合到链霉菌基因组中，重组的氟氏链霉菌基因组中多出一个转谷氨酰酶基因的拷贝，在组成型启动子“ermEup”的作用下表达。在重组菌中可以发现转谷氨酰胺酶在mRNA和蛋白质水平表达。重组菌的酶活性得到了提高(3.2 U/ml)，比原始菌株酶活力(2.4U/ml)提高了1.3倍。值得注意的是在重组菌中粗酶的比活(3.8 U/mg)比原始菌株(1.9U/mg)提高了近一倍。　　 用低能N+离子束注入氟氏链霉菌后，通过实验，初步确定了注入的剂量效应曲线，获得了一系列转谷氨酰胺酶突变菌株。PCR-SSCF筛选转谷氨酰胺酶基因突变株，并将特异性条带克隆测序进行基因突变型的鉴定，分析离子束注入引起链霉菌基因的基因突变类型及特点。结果显示：碱基变异的类型包括转换，颠换，缺失。在检测到的24个碱基突变中，主要是碱基的置换(87.5％)，碱基缺失的比例比较小(12.5％)。在碱基置换中，转换的频率(58.3％)高于颠换的频率(29.2％)。转换主要C→T，A→G为主，颠换以G→T，C→G为主。此外构成DNA的四种碱基均可以被离子束辐照诱发变异，其中胞嘧啶发生突变的频率较高。