目前已知的谷氨酰胺转胺酶作用机制包括水解蛋白质分子的谷氨酰胺残基,催化蛋白质分子与蛋白质分子的交联、氨基酸和蛋白质之间的交联。在食品生产工业、制药等领域谷氨酰胺转胺酶有巨大的开发潜力。目前国内谷氨酰胺转胺酶的商业建立在该酶的微生物发酵工业基础之上,但无论从商业利润率的角度还是工业菌株的酶活水平而言均较低,因此本文以实验室保藏的茂原链轮丝菌为出发菌株,以提高酶活为研究目标,进行了诱变方法的建立、筛选方法的建立、高产菌株的鉴定和常用盐类对发酵的影响几个方面的研究,主要结论如下：(1)建立诱变方法。通过对紫外诱变时间进行优化,确定最佳紫外诱变条件为：紫外灯功率15W,距离30cm,照射时间60s或者80s。通过亚硝基胍诱变正交试验,确定对致死率影响情况是缓冲液pH>NTG浓度>时间,对正突变率影响情况是时间>NTG浓度>缓冲液pH,最佳亚硝基胍诱变条件为处理60min、NTG浓度为2mg/mL、缓冲液pH值为9。在NTG诱变体系中添加50μg/mL氯霉素能提高诱变效率,正突变率从5.3%提高到13.3%。(2)建立筛选方法。确定了先96孔板初筛、然后试管筛选、最后摇瓶筛选的筛选方法及每种筛选方法的培养条件。结合菌落形态观察、以及利用含有2-脱氧-D-葡萄糖的平板辅助筛选,可以提高筛选效率。96孔板筛选和试管筛选两种方法酶活前1/3菌株的一致性为46%,虽然96孔板筛选准确性不高,但是因为该方法能减少工作量,提高筛选效率,所以将其作为初筛方式是比较合适的。试管筛选和摇瓶筛选相关系数R2为0.7806,说明试管筛选酶活与摇瓶筛选酶活呈高度相关,而且两种方法酶活前1/3菌株的一致性为83%,因此试管筛选是一种比较准确可靠的筛选方法。(3)高产菌鉴定。选取两株高产菌(20121227NTG-1和20121130NTG-31),与原始菌做了产酶时间曲线比较,两株高产菌虽然产酶时间稍微晚一点,但是最高酶活提高了很多,20121227NTG-1(最高酶活为6.594U/mL)比原始菌提高了45.4%,20121130NTG-31(最高酶活为7.070U/mL)比原始菌提高了55.9%。另外,还对这两株菌所产酶进行了酶学性质比较和菌株分子学的鉴定,结果表明,这两株菌所产酶在结构和性质上与原始菌基本相同,因此高产菌所产TGase在安全性和功能性上是无需置疑的。(4)常用盐类对发酵的影响。研究了三种盐类(NaCl、KCl、MgCl2)对发酵产酶的影响,发现NaCl和MgCl2对提高TGase酶活有显著性效果。NaCl最适添加量为0.5%,MgCl2最适添加量为1%。在发酵培养基中添加0.5%NaCl或者1%MgCl2能使酶活显著提高,发酵终点提前15h。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白质免疫印迹反应,发现添加NaCl或者MgCl2是通过促进pro-TGase的分泌和加快TGase的成熟,使产酶时间提前,并且提高了产酶量。