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磷脂酶A1是指能够特异性水解底物磷脂酯键的一类酶的统称。磷脂酶A1在生物体内既具有很重要的生理功能，又具有很高的应用价值，其水解产物溶血性磷脂也是一种优良的表面活性剂。本论文基于理性设计的方法，通过分析棉状嗜热丝孢菌脂肪酶（TLL）的空间结构，对磷脂酶A1催化中心周围的表面带电荷氨基酸R103、R106、E109进行突变，尝试解释其关键氨基酸突变对酶学性质影响的研究，为磷脂酶A1的研究提供基础理论。主要内容及结果如下：1.磷脂酶A1野生型的表达和酶学性质分析对实验室已经构建好的野生型表达载体通过电转法电转至毕赤酵母X-33中，实现了重组磷脂酶PLA1在毕赤酵母中的高效表达。并且进一步通过硫酸铵沉淀、透析、阴离子交换层析的方法将表达的蛋白进行纯化。对目的蛋白进行酶学性质测定，PLA1催化水解底物磷脂的最适温度为55℃，最适pH为5.0，磷脂比酶活力为1183.205U/g；催化水解底物甘油三酯的最适温度为45℃，最适pH为7.0，甘油三酯比酶活力为1541.240U/g。动力学参数中，催化底物磷脂的Km值为0.051M，Kcat/Km值为920.278s-1*M-1。催化底物甘油三酯的Km值为0.024M，Kcat/Km值为1498.435s-1*M-1。2. R103位点突变体的酶学性质分析对R103位点突变体的酶学性质进行测定，R103M和R103K将PLA1的磷脂酶活性的最适pH由5.0变为6.0，R103A将PLA1酯酶活性的最适pH由7.0改变为5.0。同时突变也改变了PLA1催化的最适温度，其中R103K保持了PLA1磷脂酶活的最适温度，其余突变体最适温度较野生型PLA1都相应下降了5到10度，而R013K相应提高了PLA1酯酶的最适温度。较之突变体R103M、R103K，R103A大大提高了PLA1的酶活力。R103M和R103K突变体催化磷酯的Km值较野生型均有大幅度的下降，而R103K突变均使得野生型PLA1催化磷脂的Kcat/Km值由920.278s-1*M-1提高到1855.9s-1*M-1；R103M和R103K突变体催化酯类的Km值较野生型均有大幅度的下降，但R103K也较大幅度地使得PLA1催化酯类底物的Kcat/Km值由1498.435s-1*M-1提高了2015.7s-1*M-1。3. R106位点突变体的酶学性质分析106位点的三个突变体都将PLA1酯酶活性的最适pH由7.0改变为6.0，而催化底物磷脂的最适pH值没有改变。同时，突变也改变了PLA1催化的最适温度，三个突变体磷脂酶活的最适温度较野生型PLA1都从55℃降至50℃，而R106K相应提高了PLA1酯酶的最适温度。106位点突变体大大提高了PLA1的酶活力。R106A和R106K突变体催化磷酯的Km值较野生型均有大幅度的升高，但使得野生型PLA1催化磷脂的Kcat/Km值降低，而R106M突变体则相反；R106M和R016K也较大幅度地使得PLA1催化酯类底物的Km降低，但使得Kcat/Km值升高，由1498.435s-1*M-1提高到2769.9s-1*M-1，而R106A突变体则相反。4. E109位点突变体的酶学性质分析E109L将PLA1的磷脂酶活性的最适pH由5.0改变为6.0，最适温度没有发生改变；将PLA1的酯酶活性的最适pH由7.0改变为6.0，最适温度保持45℃。E109Q将PLA1酯酶活性的最适pH由7.0改变为5.0，最适温度从55℃降至50℃；酯酶酶活性的最适pH则没有变化，但最适温度升至50℃。突变体E109Q大大提高了PLA1的酶活力，而E109L较野生型酶活力变化不大。E109L突变体催化底物磷脂和三酯的Km值较野生型均有大幅度的下降，而Kcat/Km值较野生型略有升高；E109Q突变体催化底物磷脂和三酯的Km值较野生型均有大幅度的升高，而Kcat/Km值较野生型略降低。5.圆二色谱法分析野生型及突变体的二级结构变化各突变体的α-螺旋、β-平行/折叠和无规则卷曲等结构与野生型相比均变化不大，表明PLA1这3个位点的突变均对其二级结构影响不大。6.野生型及突变体脱胶应用实验研究本章主要就PLA1及其突变体在大豆油脱胶体系中的催化特性进行了研究。对磷脂酶A1的八个突变体，均于磷脂酶活的最适条件下进行脱胶应用试验。主要结论如下：其中，R103A、R106M、E109Q脱胶效果很好；R106A、R106K也具有脱胶效果；而R103M、R103K、E109L这3个突变体就基本没有脱胶效果。