南极海冰独特的地理位置,使其具有低温、强紫外线和高盐度等特点,这些特点会使生物体内的超氧阴离子自由基(O^2-.)和活性氧簇（reactive oxygen species,ROS）聚集,形成氧化应激,因此生活在南极的生物为了适应南极海冰的环境,通过产生低温抗氧化酶,来消除外界环境引起的氧化应激,保护细胞免受氧化应激的损伤。其中谷胱甘肽硫转移酶（Glutathione S-transferase,GST）和超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）是生物体内两种重要的抗氧化酶,在化妆品、医药以及低温食品抗氧化剂等方面具有广泛的应用前景。因此本文以南极海冰细菌Halomonas sp.ANT108为研究对象,对其体内的gst和sod基因进行研究,以期为以后开发南极来源的低温抗氧化酶提供理论基础。本文通过克隆南极海冰细菌Halomonas sp.ANT108中的gst基因,并对其进行生物信息学分析可知,该基因全长603 bp,命名为hsgst,可编码一个包含200个氨基酸的蛋白质,命名为Hs GST。预测的蛋白分子量为21.76 k Da,理论等电点（Isoelectric point,p I）为5.76。通过多重序列比对可知Hs GST的序列中存在一个H位点和一个N-末端结构域。同源建模的结果表明,与Ec GST进行比较,Hs GST表现出了许多适冷酶的特征,这些特征使得蛋白结构的柔性增加,保证了低温下的高催化效率。对纯化后的r Hs GST进行了酶学性质的研究,重组酶的最适温度为25℃,在0℃时可以保持41.67%的活性;但该酶的热稳定性较差,在40℃温育80 min后就会变性失活;r Hs GST的最适p H值为7.5。此外,通过底物特异性和动力学的研究发现,相较于1-氯-2,4-二硝基苯（1-Chloro-2,4-dinitrobenzene,CDNB）,谷胱甘肽（glutathione,GSH）是r Hs GST的最适底物。利用纸片扩散法研究发现,r Hs GST可以保护细胞减少由H2O2引起的氧化应激,具有一定的抗氧化作用。本文还对Halomonas sp.ANT108中的sod基因进行了一系列的研究,研究结果如下:sod基因全长708 bp,命名为hssod,其编码的蛋白质命名为Hs SOD,包含235个氨基酸,预测分子量为25.04 k Da,p I为5.17。多重序列比对的结果显示Hs SOD的序列中存在一个活性位点,一个Cu²⁺结合位点、一个Zn²⁺结合位点和一个二聚体界面。结合系统发育树和类型鉴定实验的结果,发现hssod结合的辅助金属离子为Cu²⁺和Zn²⁺,属于Cu/Zn SOD。与中温Bs SOD相比,Hs SOD还表现出了适冷酶的特征,例如:甘氨酸残基比例较高,氢键、盐桥等相互静电作用较少等。通过对r Hs SOD酶学性质的研究发现,r Hs SOD的最适温度和p H值分别为35℃和8.0,热稳定性差,是一种适冷酶。在盐浓度为1.5 M时活性可以保持初始酶活的50%,说明r Hs SOD具有一定的抗盐胁迫的能力。以上对两种南极海冰细菌中抗氧化酶的系统研究,将有利于进一步认识南极极端酶,对于开发自主知识产权极端功能基因资源,具有较重要的科学研究意义和潜在的应用价值。