传统塑料大量使用造成的环境污染问题日益严重,因此可降解塑料的开发及生物降解机理研究受到广泛关注。目前的报道多集中于单一材料的酶解研究,关于同种酶降解不同材料的研究还鲜有报道。本实验室前期从土壤中分离到一株对多种生物聚酯具有降解性能的菌株,并克隆表达了一种同时对聚己内酯（PCL）和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）具有降解能力的解聚酶PCLase,本论文比较了该酶降解PCL和PBS两种底物时的异同,并且通过定点突变技术突变了PCLase活性口袋周围的六个具有大的侧链基团的氨基酸,探讨了这些氨基酸在与两种底物作用时所发挥的不同功能。具体研究结果如下:（1）PCLase对PCL和PBS底物降解特性的研究PCLase与PCL和PBS底物反应的最适反应温度均为50℃,在30℃⁵0℃范围内具有良好的热稳定性;PCLase与两种底物反应的最适pH值均为9.0,缓冲体系为Gly-NaOH缓冲液,在pH 6-13之间均有良好的pH稳定性。金属离子Ca²⁺、Mg²⁺促进PCLase的酶活性,Zn²⁺、Co²⁺抑制PCLase的酶活性;EDTA、PMSF、Tween-80及Triton-X100均对PCLase酶活有明显抑制作用;以PBS为底物时,酶反应过程更易受到影响;相比于PBS材料,PCL是PCLase的更优底物。PCL底物的酶解产物为羟基己酸单体和二聚体;PBS的酶解产物为丁二酸-丁二醇单体、单体—1,4--丁二酸、二聚体、二聚体—1,4--丁二酸、三聚体、三聚体—1,4--丁二酸,显示出PCLase以外切型水解酶机制剪切PCL和PBS的分子链,但剪切位点存在明显差别。（2）PCLase对PCL和PBS固相底物的降解过程研究以固相薄膜材料为底物时,PCLase对PCL的降解能力明显高于对PBS的降解能力,其降解率是PBS降解率的15倍以上。动力学及过程分析显示PCLase对PCL分子链的结合能力及催化效率较PBS更强;同时PCLase对PCL薄膜具有更高的吸附能力;另外,PCL薄膜在结晶度上低于PBS,其分子链的解离相对于PBS更加容易,这些因素共同作用使得PCL薄膜的酶解效率更高。（3）PCLase底物结合过程中关键氨基酸的功能研究根据PCLase的结构确定了6个可能与底物结合相关的氨基酸位点,构建了6个突变体Y172A、Y204A、Y225A、Y211A、F229A和P231A,检测了突变体酶对PBS和PCL的降解能力。结果显示Y211突变后对PBS、PCL乳化底物的结合能力及催化效率下降,F229、P231突变后对PBS乳化底物的结合能力变化不大,对PCL乳化底物的结合能力下降,催化效率均下降,说明这三个氨基酸在分子链与酶的结合过程中起着辅助作用;而Y172、Y204和Y225三个氨基酸突变后,酶对PCL乳化底物的结合能力和对PCL薄膜的降解率下降,但对PBS乳化底物的结合能力和对PBS薄膜的降解率上升,说明这三个氨基酸在酶与PCL和PBS两种底物作用的过程中所发挥的功能是有差异的。对于PCL底物,这些氨基酸起到辅助分子链与酶活性中心结合的作用,而对于PBS底物,这些氨基酸可能形成了空间位阻,阻碍了分子链向酶活性中心的靠近。