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世界能源资源和环境问题日趋严重。经过长期的研究,人类希望通过纤维素酶的应用将地球上最丰富、最廉价的植物纤维转化为能被人类使用的能源和资源。目前纤维素酶已被广泛应用于食品,酿酒,纺织,农业等各个领域,随着纤维素酶需求量的增加,高效纤维素降解菌和纤维素酶的获得已成为世界各国微生物界研究的热点。粗糙脉胞菌(Neurospora crassa, N.crassa)是子囊菌中的模式菌株,它也是高效的纤维素降解菌,能产生一系列木质纤维素降解酶,包括纤维二糖脱氢酶(cellobiose dehydrogenase, CDH)。CDH是一个血红素黄素蛋白酶,属于葡萄糖-甲醇-胆碱(GMC)氧化还原酶家族。本实验以N.crassa为研究对象,对其CDH的产量及特性开展研究。N.crassa基因组中有两个假定的纤维二糖脱氢酶基因(cdh), cdh只有在纤维素降解条件下才能被诱导表达。敲除基因nc-cdhl,菌株的CDH酶活基本消除;而敲除基因nc-cdh2对CDH总酶活影响很小,由此推测酶NC-CDH1在CDH总酶活性中占主要地位。通过组成型强启动子3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(gpdA),我们将基因nc-cdhl和nc-cdh2进行同源表达,使过表达菌株在非纤维素诱导条件下也能表达并分泌重组CDH。改进蛋白纯化方法,将NC-CDH1和NC-CDH2成功纯化,此后进行了一系列酶学性质研究。研究表明：NC-CDH1和NC-CDH2有一个相近的最适反应pH值6.0,最适反应温度都在45-55℃之间；这两个酶在pH值4.0-7.0的缓冲液中都能稳定保存,当环境温度为20-30℃时两个酶在10小时内都能较好地保持活性。SDS-PAGE结果表明NC-CDH1分子量约为100 kDa,而NC-CDH2分子量约为130 kDa,用N-糖苷酶F(N-glycosidase F)进行去N端糖基化处理后两个CDH蛋白具有相近的分子量95 kDa。NC-CDH2不含纤维素结合域(CBD),与微晶纤维素和滤纸的结合能力远远低于NC-CDH1,在野生型菌株N.crassa的CDH总酶活中所占比重很低。但NC-CDH2与NC-CDH1相比有相近的比活力(7.93 vs.8.89IU mg-1),甚至NC-CDH2还有更小的Km值(5.79 vs.25.72 mM)。综上所述,我们推断野生型菌株N.crassa的NC-CDH2酶活低是由基因的低表达量导致的。突变株Δcdh-1的粗酶水解微晶纤维素的能力明显下降,回补NC-CDH1能使突变株纤维素酶活恢复到野生型菌株水平,而NC-CDH1的回补效果是NC-CDH2的6-7倍。同时从固体发酵后的化学组分分析和酶解后秸秆的扫描电镜照片发现,敲除基因cdh-1后,菌株对水稻秸秆的降解效率明显下降,说明了NC-CDH1与一系列纤维素酶协同作用共同参与木质纤维素的降解,并在这过程中发挥着重要作用。