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β-葡萄糖苷酶(EC 3.2.1.21)是催化葡萄糖基在氧亲核试剂之间转移的一类酶。它能够同时催化β-葡萄糖苷键的断裂和合成,并且来源广泛,功能多样,在食品、制药、化工等领域有重要的应用。本研究从Streptomycessp.GXT6中克隆到两个GH1家族的β-葡萄糖苷酶基因bgl2和bgl4,一个GH3家族的β-葡萄糖苷酶基因bgl5,构建重组质粒pSE-bgl2、pSE-bgl4和pSE-bgl5,并导入大肠杆菌E.coli XL1-bule中进行诱导表达,采用镍亲和层析技术成功获得具有活性的蛋白质BGL2、BGL4和BGL5。对重组蛋白质进行酶学性质研究、底物水解功能研究以及转糖苷功能研究。除此之外,在课题组的前期工作基础上,对来自Streptomycessp.GXT6中的其它两个β-葡萄糖苷酶BGL1、BGL3的水解功能和转糖苷功能进行研究补充,并对BGL3的W81位点具有酶活的五个突变体酶进行转糖苷功能研究。以pNPG为底物对BGL2、BGL4、BGL5进行酶学性质研究。结果表明,BGL2的最适反应pH和温度分别为pH7.0和45 ℃,Km值为 0.2871±0.01586 mmol/L,Vmax值为 10.24±0.1577 μmol·min-1mg-1,葡萄糖抑制常数Ki值为75.63±5.499 mmol/L。BGL2能够水解多种芳香类糖苷底物,对pNPG的活力最高,对海藻糖和pNPC只有微弱的水解活力,能够水解大豆异黄酮类、淫羊藿黄酮类和虎杖苷,终浓度为5%的乙二醇和1,3-丙二醇对BGL2酶活力有明显的激活作用。BGL4的最适反应pH和温度分别为pH6.5和55 ℃,Km值为0.4414±0.02575 mmol/L,Vmax值为9.181±0.1673 μmo1·min-1mg-1,葡萄糖抑制常数Ki值为192.3±13.47mmol/L。BGL4能够水解大豆异黄酮类、淫羊藿黄酮类和虎杖苷,对pNPC、oNPG、龙胆二糖和乳糖只有微弱水解能力。BGL5的最适反应pH和温度分别为pH6.5和40℃,Km值为 0.8562±0.03653 mmol/L,Vmax值为 0.09314±0.001156μmol·min-1mg-1,葡萄糖抑制常数Ki值为 50.7±2.585 mmol/L。BGL5能够水解多种芳香类糖苷底物和大豆异黄酮类、淫羊藿黄酮类、虎杖苷。对BGL2、BGL4和BGL5进行转糖苷活性研究。发现BGL2和BGL4都对乙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇等少数醇类具有转糖苷活性。同时,BGL2对己基-β-D-吡喃葡萄糖苷、n-辛基-β-D-吡喃葡萄糖苷、辛醇有转糖苷活性,BGL4对庚基-β-D-吡喃葡萄糖苷有转糖苷活性,然而BGL5在所研究的底物中未发现有转糖苷功能。对BGL1和BGL3进行水解功能和转糖苷功能的研究补充。发现BGL1和BGL3均能够水解淫羊藿黄酮类和虎杖苷。BGL1在所补充研究的底物中未发现转糖苷功能。BGL3在以pNPG为糖基供体,对己基-β-D-吡喃葡萄糖苷、庚基-β-D-吡喃葡萄糖苷、n-辛基-β-D-吡喃葡萄糖苷、壬基-β-D-吡喃葡萄糖苷、癸基-β-D-吡喃葡萄糖苷、己醇、辛醇、壬醇、癸醇具有转糖苷活性。对BGL3的W81位点的五个突变体酶进行转糖苷功能研究,结果发现这五个突变体酶的转糖苷能力与BGL3相比并未提高。