角蛋白主要存在于动物的毛发、鳞片、羽毛、蹄、角等部位,由于其分子间富含二硫键以及疏水氨基酸,角蛋白往往难以降解,角蛋白酶可以在较为温和的条件下高效降解角蛋白,使角蛋白得以被绿色环保的利用。角蛋白酶的作用底物广范,在食品、药品、清洁及皮毛加工等领域都有着应用价值。本文利用多序列比对和分子克隆的方法,筛选出了一株芽孢杆菌CDJYB的角蛋白酶（Keratinase）基因,并构建了重组质粒pET-28a-Ker,经诱导纯化得到角蛋白酶,并探究了其酶学性质及其在降解羽毛粉和羽毛中的应用。具体研究内容与结果如下:1.利用多序列比对,设计引物,克隆得到未知芽孢杆菌CDJYB的角蛋白酶基因,构建重组质粒pET-28a-Ker,在Escherichia coli BL21菌株中重组表达角蛋白酶。在最佳诱导温度20℃时,粗酶液中角蛋白酶酶活为389.7 U/mL。2.采用单因素法测定了重组角蛋白酶的最适反应pH为10、最适反应温度为50℃,该酶热稳定较差,在50℃及以上孵育一小时后酶活损失超过80%。Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺和Fe³⁺等金属离子对角蛋白酶有着促进作用,其中Cu²⁺和Co²⁺对重组酶的促进作用尤其明显。以可溶性角蛋白为底物时,还原剂DTT（DL-Dithiothreitol）和GSH（Glutathione）能部分抑制角蛋白酶活性,表面活性剂也能抑制重组酶,其中SDS（Sodium dodecyl sulfate）的抑制效果超过70%,重组酶被低浓度PMSF（Phenylmethanesulfonyl fluoride,0.01%,w/v,mg/mL）强烈抑制,表明该酶是一种典型的丝氨酸蛋白酶,该酶对于磺化角蛋白的动力学参数V_max和K_m分别为62.5μg/（mL·min）和19.56 mg/mL。3.通过重组角蛋白酶降解羽毛粉和羽毛的应用研究发现:在角蛋白酶的作用下,羽毛粉（部分二硫键及其他化学键被破坏）在反应6 h时后,酪氨酸释放量为9.74 mg/g羽毛粉,达到酸法水解效果的39.4%;羽毛降解过程中DTT起着重要的作用,当反应中DTT浓度达到0.25%（w/v）时,其对角蛋白酶降解羽毛的促进效果达到最大(降解产物OD₂₈₀为0.37),降解效果为不含DTT组(降解产物OD₂₈₀为0.019)的19.5倍;其次使用脂肪酶和蒸煮预处理羽毛后,都能够加快角蛋白降解羽毛的速度,其中蒸煮法处理后效果显著,但是脂肪酶和蒸煮法混合处理的效果却没有好于单一蒸煮法。电镜扫描图片显示脂肪酶和蒸煮法预处理过后羽毛表面都变得更加粗糙,但经过蒸煮后的羽毛表面显得更加干燥蓬松。