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纤维素和几丁质是地球上最丰富的两类可再生资源,在开发并转化成生物燃料方面具有广泛的应用前景,同时这也对解决目前的资源、环境和能源问题有着重大意义。传统的酶法降解纤维素和几丁质主要是利用糖苷水解酶系来完成,其通过水解反应来断裂糖苷键。但是,糖苷水解酶对于底物结晶区域的催化效率很低,因而限制了生物质的高效降解。近年来,溶解性多糖单加氧酶（lytic polysaccharide monooxygenases,LPMO）的发现使科学家对于酶法降解结晶多糖有了新的认识。溶解性多糖单加氧酶是一类作用于结晶多糖的氧化酶,其能够通过氧化作用来断裂几丁质（或纤维素）的糖苷键,生成氧化的糖链末端和新的非还原糖链端,使得结晶底物的结构趋于松散,为之后的糖苷水解酶进一步作用提供基础。LPMO主要分布于两大家族:AA9家族（旧称GH61家族）和AA10家族（旧称CBM33家族）。目前,对于LPMO的研究仍有许多问题尚待解决,尤其是AA10家族中LPMO的底物选择性和功能差异性更是值得探讨。因此,发掘并研究新来源的LPMO不仅对于深入探索LPMO具有深远影响而且对于结晶多糖的高效降解有重要意义。本研究通过序列比对,从Actinosynnema mirum DSM 43827菌株和Thermobifida fusca YX菌株中选取三个AA10家族的LPMO基因进行研究,分别为:来源于Actinosynnema mirum DSM 43827菌株的Amir1822（am1）与Amir5334（am5）基因,和来源于Thermobifida fusca YX菌株的Tfu1268（tf1）基因。通过PCR方法成功地克隆出am1、am5和tf1基因,并将这些LPMO基因分别与麦芽糖结合蛋白（Maltose binding protein,MBP）基因融合,导入大肠杆菌中进行高效表达。利用镍柱亲和层析纯化融合蛋白,使用Factor Xa蛋白酶切除MBP标签,最终获得成熟的重组蛋白Am1和Am5。酶学性质分析表明,Am5是对几丁质有氧化活性而对纤维素无氧化活性的LPMO,而Am1则对于纤维素和几丁质均无氧化活性。质谱鉴定结果显示,Am5通过氧化作用断裂几丁质的糖苷键并生成一系列的几丁寡糖氧化物,分别为几丁四糖酸、几丁五糖酸和几丁六糖酸。另外,还原剂对于Am5的氧化性影响较大,Am5单加氧酶催化反应时需要电子供体—还原剂（如抗坏血酸、还原型谷胱甘肽等）的参与。Am5与几丁质酶协同降解几丁质的结果表明,在有还原剂的存在下,Am5能够显著提高几丁质酶的水解效率,且增幅随着Am5浓度或作用时间的增加而提升。吸附实验显示,Am5对几丁质具有较强的吸附作用,而对纤维素的吸附能力较弱。此外,我们根据Am5的氨基酸序列并应用同源建模的方法预测了Am5蛋白质的三级结构模型,并推测Am5的活性位点为N端保守的His 31和His 106。本课题克隆出AA10家族的三个LPMO基因,通过融合表达和系统的性质研究,鉴定出一种针对几丁质底物具有高效选择性的新型溶解性多糖单加氧酶—Am5。这不仅为几丁质的高效降解指出一条新的有效途径,同时也为进一步研究和应用LPMO提供新的资源与参考。