水解天然纤维素的纤维素酶催化功能域的分子鉴定

用纤维素酶转化木质纤维素生产燃料乙醇还停留在试验研究的阶段，目前还无法真正实现工业化和商业化，其主要的瓶颈问题是纤维素酶的效率低、成本高。因此，有必要深入研究纤维素酶的作用机制，以提高纤维素酶的酶活、解决该瓶颈问题。本项目拟从产高活性纤维素酶的细菌和真菌中克隆、鉴定大量的能水解天然纤维素的不同家族的内切纤维素酶基因和外切纤维素酶基因，将不同家族纤维素酶的催化功能域和纤维素结合功能域的编码序列进行融合，在大肠杆菌或酵母菌中过量表达融合基因，纯化表达产物，对融合酶酶学性质进行鉴定包括其对微晶纤维素的吸附和水解能力的检测，对催化功能域进行定点诱变，研究结构和功能的关系。本项目为研发生产纤维素燃料乙醇用高活力纤维素酶提供理论依据，对了解纤维素酶水解天然纤维素的机理具有重要意义。

用纤维素酶转化木质纤维素生产燃料乙醇目前还无法真正实现产业化，其主要的瓶颈问题是纤维素酶的效率低、成本高。因此，有必要深入研究纤维素酶的作用机制，以提高纤维素酶的酶活、解决该瓶颈问题。本项目从产高活力纤维素酶的真菌中克隆、鉴定了不同家族的9个外切纤维素酶基因和5个内切纤维素酶基因，在毕赤酵母中表达了一个外切纤维素酶基因，并对表达的重组酶进行了纯化和酶学表征。将6个外切纤维素酶的催化功能域与木霉外切纤维素酶的碳水化合物结合功能域的编码序列进行了融合，在绿色木霉中过量表达了融合基因，并纯化了表达产物，为深入研究纤维素酶水解天然纤维素的机理奠定了基础。