木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源,将其高效的转化成生物燃料具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。木质纤维素由纤维素、半纤维素和木质素三种主要成分组成,这些组分通过非共价键和共价键合成难以被微生物和人类利用的复杂钢性结构。目前,利用酶法降解木质纤维素被认为是最有发展前景的技术手段,然而如何高效、低成本的从结构复杂的木质纤维素中释放糖分子是酶法降解木质纤维素在生产生物燃料和大规模的工业化应用过程中的瓶颈。因而,国内外很多学者致力于高效纤维素降解酶的开发及改造。本课题以一株纤维素降解菌Arthrobotrys sp.CX1为出发菌株,通过基因组数据和差异转录组测序结果的比对,找到一个与其他来源的多糖单加氧酶(LPMOs)具有较高同源性的LPMO的编码基因。利用反转录PCR技术获得了该蛋白的编码基因序列并命名为lpmo-10331。随后将其克隆至pPICZαA载体并转化入毕赤酵母表达菌株Pichia pastoris X-33中,经过诱导表达得到一个重组多糖单加氧酶,命名为LPMO10331,其氨基酸序列含有340个氨基酸。随后,利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、和离子色谱等方法对重组的多糖单加氧酶LPMO10331进行了一系列酶学性质表征,发现该酶与Whatman No.1滤纸发生氧化还原反应,破坏纤维素的结晶区,产生一种纤维素寡糖的同时降低了纤维素的结晶度(CrI)。本实验所得到的结果不仅增加了人们对多糖单加氧酶家族的认识,而且为进一步研究和应用LPMOs提供了新的参考。