热解糖杆菌β-葡萄糖苷酶的定向改造及应用开题报告

1. 研究目的与意义

制备耐高糖、高活力β-葡萄糖苷酶对纤维素的利用具有重要意义，同时该β-葡萄糖苷酶必须匹配木霉纤维素酶的使用温度和pH条件。本课题组对耐高糖β-葡萄糖苷酶也展开了相关研究，其中热解糖杆菌Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum GH1家族的耐高糖β-葡萄糖苷酶具有应用于纤维素降解的潜力：降解纤维二糖能力强（Kcat为105 mM-1）、能耐受高浓度纤维二糖和葡萄糖、适宜的反应温度和良好的热稳定性。但其降解能力与真菌来源的GH3家族的β-葡萄糖苷酶还有差距，而且其最适反应pH还无法适应木霉纤维素酶降解的pH条件。因此本项目将对Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum GH1家族的耐高糖β-葡萄糖苷酶进行定向改造，有望获得耐高糖、高活力、符合现有酶解体系的β-葡萄糖苷酶。项目研究将有助于降低现有纤维素酶解工艺的成本，对推动我国在生物质能源方面的发展具有积极作用和重要意义。

2. 国内外研究现状分析

目前

β

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3. 研究的基本内容与计划

(1)根据文献报道的GH1家族β-葡萄糖苷酶的活性相关的氨基酸位点设计突变引物； (2)对Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum GH1家族的耐高糖β-葡萄糖苷酶进行定点突变。 (3)研究突变酶的酶学性质，评价突变效果，选取性能优异的突变酶进行应用实验。

4. 研究创新点

对Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum GH1家族的耐高糖β-葡萄糖苷酶进行定向改造，有望获得耐高糖、高活力、符合现有酶解体系的β-葡萄糖苷酶。

项目研究将有助于降低现有纤维素酶解工艺的成本，对推动我国在生物质能源方面的发展具有积极作用和重要意义