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普鲁兰酶(Puuulanase，EC3.2.1.41)是一种能够专一性切开支链淀粉分支点中的α-1，6-糖苷键，从而剪下整个侧支，形成直链淀粉的解支酶。它在淀粉加工工业中有着非常重要的用途，可大规模地提高淀粉的利用率和生产效率。普鲁兰酶可以单独使用，亦可与其它酶配合使用，相辅相成收到良好的效果。当前已较成熟地应用于高葡萄糖浆、高麦芽糖浆和干啤酒生产中。
本文主要研究T.siculiHJ21的发酵条件优化、酶学性质以及酶基因的克隆并在大肠杆菌中表达了该基因，为普鲁兰酶的蛋白质工程提供理论基础，并为该酶的高效表达和以后的应用奠定基础。
研究了T.siculiHJ21高温普鲁兰酶的发酵条件。该菌所产的普鲁兰酶为胞外酶，该菌株发酵18h后到达产酶高峰，产酶温度范围为60℃-90℃，其最适产酶温度为88℃。产酶pH范围为5.0-9.0，最适产酶pH为6.5。确定了最佳培养基配比为：0.7％(w/v)蛋白胨、0.7％(w/v)酵母粉、0.5％(w/v)麦芽糖和2.5％(w/v)NaCl，最适发酵条件下可得到的最大产酶水平为14.8U/L。
研究了T.siculiHJ21高温普鲁兰酶的酶学性质。在pH6.0条件下，该菌株所产普鲁兰酶的最适作用温度为95℃，在90℃-100℃范围内，酶活性变化不大；普鲁兰酶的最适作用pH为6.0，且在pH为5.0-7.0范围内，该酶都具有较高的活性；该酶的热稳定性较好，100℃保温2h，仍有50％以上的残余酶活，在100℃保温0.5h，残余酶活约为72％；在95℃下保温4h后，普鲁兰酶在pH5.0-7.5范围内较稳定，残余酶活力保持在70％以上；在pH6.5时，普鲁兰酶的稳定性最好；Ca2+和Na+对酶活性有不同程度的激活作用；Al3+、Ni2+、Hg2+、Cu2+对酶活有较为显著的抑制作用；低浓度的尿素和SDS对普鲁兰酶没有明显的作用；EDTA、α-环糊精、β-环糊精γ-环糊精均对酶具有显著的抑制作用。
根据NCBI中已报道的超高温古菌产高温普鲁兰酶的基因序列设计简并引物，通过扩增和序列拼接获得了ORF大小为4056bp的高温普鲁兰酶的基因，可编码1351个氨基酸，具有27个氨基酸的信号肽。通过测定普鲁兰酶基因的序列，经生物信息学软件分析发现该基因与T.hydrothermalis的耐高温普鲁兰酶亲缘关系最近，碱基序列的同源性达到82％以上，氨基酸序列的同源性达到87％。
构建了N端具有His6标签的表达载体。pET-28a-pull。含有表达载体pET-28a-pull的E。coliBL21(DE3)在IPTG的诱导下，能表达产生普鲁兰酶。