褐藻胶裂解酶（Alginate lyase）是海洋多糖资源开发利用的一种重要工具酶,可特异性裂解海洋多糖褐藻胶为非还原端不饱和型的褐藻胶寡糖（Alginate oligosaccharides,AOS）。AOS通过进一步衍生或修饰而广泛应用于医药、化工能源及食品等领域。目前,已从自然界中筛选到多个产褐藻胶裂解酶的菌株,但野生菌产酶量低、稳定性不高,且大部分酶具有对底物片段聚甘露糖醛酸（poly M）的降解偏好性,对刚性更强的聚古罗糖醛酸（poly G）片段降解能力有限,限制了该酶的应用。因此,进一步挖掘性能优越的褐藻胶裂解酶,提高其催化性能,是拓展酶应用的重要途径。实验室前期获得了一株高产褐藻胶裂解酶的菌株嗜盐白蚁菌（Isoptericola halotolerans）CGMCC 5336,该酶具有poly G偏好及酶活高的特点。本论文即在此基础上,对该菌株进行全基因组测序与分析,挖掘褐藻胶裂解酶基因,进而对其进行异源表达、组合改造、发酵优化及酶学性质表征。主要研究内容包括:（1）对I.halotolerans CGMCC 5336进行全基因组测序,通过基因功能注释分析菌株代谢特征并挖掘褐藻胶裂解酶基因。通过功能注释分析了I.halotolerans CGMCC5336中与嗜盐特征相关的基因,预测了I.halotolerans CGMCC 5336利用褐藻胶的代谢通路,同时挖掘到3段褐藻胶裂解酶基因:alg912、alg913、alg1075;（2）对挖掘的褐藻胶裂解酶基因alg913进行异源表达。在大肠杆菌表达体系中,考察和筛选不同表达质粒与宿主对酶表达的影响。比较优化后,获得了褐藻胶裂解酶Alg913成功胞外表达的工程菌E.coli Rosetta-p ET-32a（+）-alg913,酶活为530.2 U·m L-1。（3）采用组合策略对褐藻胶裂解酶Alg913进行改造。通过定点突变,获得酶活较初始酶活提高84.7%的突变体S221F,结构模拟分析酶活提高可能与催化口袋形状改变提高了酶与底物的结合能力有关。进一步地,通过启动子、RBS和信号肽等表达元件的替换与组合改造,获得了酶活为1857.4 U·m L-1的酶,酶活较初始提高了2.4倍,记为Alg913-CM。（4）对组合改造的褐藻胶裂解酶Alg913-CM进行发酵优化和酶学性质表征。优化了培养基组成、培养与诱导条件,通过镍离子亲和层析获得纯化的Alg913-CM,蛋白浓度为0.39 mg·m L-1,比酶活为3846.9 U·mg-1。重组酶Alg913-CM最适温度和最适p H分别为50℃、7.5;Alg913-CM可特异性降解海藻酸钠、poly M、poly G三种多糖底物,且对poly G具有偏好性;Alg913-CM的Km值与Vmax值分别为1.78 mg·m L-1、2.44mg·m L-1?min-1;以海藻酸钠为底物,可获得主成分为二～四糖的AOS,收率最高为46.7%。