人体肠道是降解复杂碳水化合物的主要器官,其中蕴含着丰富多样的微生物群落,肠道菌群是人体重要的共生微生物,对于人体无法直接消化利用的膳食纤维等复杂多糖代谢至关重要。多形拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron）是人体肠道内重要的碳水化合物降解细菌,是肠道中数量最多的细菌之一,能够将人体本身无法消化的大分子多糖降解为小分子糖类,影响宿主代谢机制,使得营养物质利用更加高效。在肠道中,乙酰木聚糖酯酶可以分解乙酰化的木聚糖生成短链脂肪酸——乙酸,有利于宿主发挥抗肥胖和抗糖尿病作用。本研究从多形拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron VPI 5482）中鉴定并表征了一种新的乙酰木聚糖酯酶,BTAxe1。首先,从多形拟杆菌VPI-5482的基因组中扩增出基因片段BT1008,并成功构建乙酰木聚糖酯酶BTAxe1表达载体p ET28a-BT＿1008,进而对其进行表达纯化,得到了纯度浓度都较高的BTAxe1蛋白,其分子量为29 k Da。接着对BTAxe1进行了生化表征。BTAxe1的最适反应温度为30℃,温度稳定性较差;最适反应p H值为8.0,在酸性和弱碱性中具有良好的耐受性;金属离子及其它常见添加剂对BTAxe1的影响较弱。底物特异性研究发现,BTAxe1对p NPA,p NPB和4-MUA都有活性。为了阐明BTAxe1催化作用机制,对其进行了结晶工作,并成功获得了分辨率为1.8?的晶体,解析后发现其蛋白三维结构为典型的α/β水解酶折叠,并且具有酯酶保守的催化三联体Ser127,His237和Asp205。通过对底物p NPA和p NPB的分子对接,结果发现BTAxe1中的Gly59和Gly60可能与底物的羰基氧阴离子结合形成“氧阴离子孔”并稳定底物的过渡态。最后对BTAxe1进行了理性设计,结果显示突变体N65S增加了对短链（p NPA）和中链底物（p NPB）的活性,并获得了对长链底物（p NPO）的活性。分子对接分析表明,突变体N65S比野生型具有更大的底物结合口袋,这证明了此原因可拓宽底物特异性并增强其活性,使用天然底物进行的水解研究表明,N65S或N65A均显示出比野生型更高的活性,可从木聚糖中产生131.31 m M和136.09 m M乙酸。本论文重组表达的乙酰木聚糖酯酶BTAxe1为木聚糖水解酶系水解机制的研究奠定了结构基础。就目前研究报道,这是首次对多形拟杆菌的乙酰木聚糖酯酶进行理性设计以提高性能的研究。