1. 研究目的与意义
随着不可再生能源的枯竭，可再生资源特别是纤维素的利用以引起全世界的关注。在生物质能源的开发中，纤维素酶起到重大的作用，而β-葡萄糖苷酶更是重中之重。以β-葡萄糖苷酶开展的系列研究具有重大的理论和实际应用价值。本研究对已在毕赤酵母中实现表达的黑曲霉β-葡萄糖苷酶的基因进行全基因优化，以进一步提高β-葡萄糖苷酶的表达量，同时应用响应面设计优化其表达条件。实现β-葡萄糖苷酶基因在毕赤酵母中的高效表达。促进植物纤维生物转化乙醇技术的日趋完善及工业化进程纤维素酶在洗涤剂、纺织、造纸、食品、饲料等领域都有应用，纤维素酶广阔的工业应用前景受到了工业应用中的苛刻条件的限制，在工业应用中要求纤维素酶具有良好的热稳定性，更高的酶活以及抗酸或碱变性。而天然纤维素酶很难满足工业应用的要求，因此，需要通过一定的手段来改造纤维素酶。
推理设计是通过比较耐热蛋白与不耐热蛋白之间的氨基酸序列差异，分析究哪些氨基酸对蛋白的热稳定性起关键作用。通过比较嗜热菌和常温菌蛋白质氨基酸的组成发现：嗜热菌氨基酸中亮氨酸、脯氨酸和精氨酸含量均高于常温菌，脯氨酸结构熵小、 易折叠，且一经折叠就需要很高的能量才能解开，从而提高了热稳定性。通过此法，定点突变基因定向突变将纤维素酶非活性中心的个别氨基酸替换，从而提高酶的热稳定性。
2. 国内外研究现状分析
目前国内外对于草菇内切型葡聚糖酶EG1的研究较少，还没有系统的对内切型葡聚糖酶耐热机制的系统研究，在以前的很多报道中发现，很多作者都只是单一的对某一氨基酸或几种氨基酸进行突变，尤其是大部分作者做了大量的预实验后得到少有几个较有用的点突变
3. 研究的基本内容与计划
研究内容如下：
⑴、研究纤维素酶的耐热机理；
⑵、推理设计定点突变位点及引物；
4. 研究创新点
（1）在分子水平分析能提高EG1耐热性能的潜在位点，设计不同种的突变位点来构建不同的EG1突变体，系统分析酶的耐热机制。
（2）本实验在分子水平上，对草菇纤维素内切酶的分子建模采用SWISS－MODEL等生物信息学的方法进行预测，进入SWISS－PdaViwer蛋白质同源建模为理论基础，模拟突变位点，缩短了大量的预实验时间，并将添加二硫键、推理设计替换氨基酸与构建融合酶联系起来，对得到耐热性能高的EG1做了一个系统的分子改造。
