1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
β-半乳聚糖酶在原核生物和真核生物中广泛分布，是一类以半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖为底物，特异性水解半乳糖残基间糖苷键的糖苷酶，其生成的产物为β-d-半乳糖或低聚糖片段[1]。β-半乳聚糖酶应用广泛：（1）在多糖结构分析中起着重要作用：多糖结构复杂，利用半乳聚糖酶能够将复杂的多糖结构降解成寡糖片段，进一步解析糖链的结构，从而揭示多糖的功能[2]；（2）制备低聚寡糖的重要工具酶：由β-半乳聚糖酶酶解得到的低聚半乳糖（gos）是一种功能性寡糖，因其具有免疫调节、降血糖和调节肠道菌群等多种生理活性，目前被认为是一种重要的益生元并被广泛运用到食品行业中[3]；（3）用于构建药物指纹图谱：β-半乳聚糖酶降解植物多糖产生的特异性片段，可以区分某些药用植物的种属和生长方式等特征，根据此特征可以构建药物指纹图谱[4]。
β-半乳聚糖酶根据其识别半乳聚糖键连接键型的不同，可分为β-1,3-半乳聚糖酶、β-1,4-半乳聚糖酶和β-1,6-半乳聚糖酶三种。根据其作用方式不同，β-半乳聚糖酶还可分为外切酶和内切酶。
β-半乳聚糖酶的制备主要有两种方法：直接在微生物中进行分离纯化和利用分子克隆技术构建重组菌株表达目的蛋白。由于分离纯化方法中选取产酶菌株的局限性以及获得的产物具有产率低、酶活力容易丧失、酶学性质较差等缺点，又因为分子克隆技术制备该酶的方法具有产率高、突破选取产酶菌株的局限性、相对安全等优点，使得利用基因工程技术对目的蛋白进行重组表达成为制备β-半乳聚糖酶的主要途径。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究的目标
（1）paenibacillus xylanexedens来源β-1,3-半乳聚糖酶px1,3gal的基因克隆表达，实现在大肠杆菌中的可溶性表达；
（2）研究px1,3gal的酶学性质，解析糖苷水解酶第43家族（gh43）、fa58c超家族以及fascin超家族结构域在β-1,3-半乳聚糖酶中的功能。
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
使用pcr扩增目的基因；使用同源重组方法将目的基因连接在载体上；采用热激法将连接产物转化宿主菌；使用碱裂解法抽提质粒；使用镍柱亲和层析法进行目的蛋白分离纯化。
4. 研究创新点
通过基因组挖掘获得一个新型的β-1,3-半乳聚糖酶，通过酶学性质及其结构域功能研究，将丰富现有的β-1,3-半乳聚糖酶酶资源，并拓展对GH43家族糖苷水解酶的认识，为其工业应用奠定理论基础。
5. 研究计划与进展
2019.09-10阅读文献确定课题及实验方案
2019.11-12了解和学习课题涉及的实验原理和实验技能
2020.01 β-1,3-半乳聚糖酶的全长基因（去除信号肽序列）、三个缺失突变体△fascin、△fa58c
