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极地海冰中分散着大小不一、充斥着卤水的孔、道、网络,是一个独特的半封闭的生态系统,自养藻类、异养细菌、病毒等共存于其中,因此、藻-菌的相互作用,在海冰生态系统的物质循环中发挥重要作用。Pseudoalteromonas sp.SM495(以下简写为Ps.sp. SM495)是从北极海冰分离到的一株典型的适冷菌。我们实验室已有的研究结果表明Ps. sp. SM495胞外分泌大量的蛋白酶,其中E495有三种不同成熟形式,可能是该菌株高效降解海冰中有机氮的一种生态适应。同时,该菌还产生大量的与碳循环有关的酶类。硅藻Fragilaria sp. strain04是来自北极海冰的一株脆杆藻。本文通过研究Ps. sp. SM495与硅藻Fragilaria sp. strain04的相互作用,以及北极海冰碳水解酶的性质,研究了Ps. sp. SM495的生态作用。硅藻是海冰环境中最为主要的生产者。我们通过显微观察、胞外多糖检测、光谱测定,发现Ps. sp. SM495的胞外酶作用于硅藻Fragilaria sp. strain04时,能够使得硅藻细胞变得分散,推测硅藻的多糖物质被降解,从而造成硅藻细胞间粘着性降低。藻细胞也由原来的黄棕色变为绿色,镜下观察有变形现象,加之光谱吸收的测定,说明了Ps. sp. SM495的胞外酶对于硅藻Fragilaria sp. strain04有作用。我们选取了和硅藻有关的Ps. sp. SM495的胞外碳水解酶基因：褐藻酸裂解酶类、内切葡聚糖酶类、果胶酶类。用Real-time quantitative PCR的方法研究了这些基因在硅藻诱导下的表达量变化情况,表明硅藻对这些基因的表达有一定的诱导作用,其中诱导作用比较明显的是内切葡聚糖酶。酶活测定发现硅藻能够诱导这些胞外酶的分泌。这表明大量的内切葡聚糖酶的分泌可能和硅藻胞外多糖的降解有关,从转录水平和生化水平上支持了我们前面观察到的胞外酶作用于硅藻的现象。我们对Ps. sp. SM495中能够被硅藻诱导的内切葡聚糖酶进行了分离纯化。该酶由信号肽、催化结构域(Catalytic domain, CD)、Linker、多糖结合模块(Carbohydrate binding modular, CBM)依次组成,命名为Cel495。从发酵液纯化得到了野生酶,证实只含催化结构域,又异源表达了全酶,得到了其重组酶。野生酶和重组酶的最适底物都是羧甲基纤维素钠,最适pH都是7.0,野生酶最适温度是45℃,在40℃下稳定；重组酶的最适温度是35℃,在30℃下稳定。这表明Cel495的Liner区也存在一定的柔性,使得重组酶更加适冷。我们研究了金属离子和EDTA对酶活性的影响,结果表明,一些金属离子可能可以作为Cel495的促进剂(Mn2+、Mg2+、Ca2+)或者抑制剂(Cu2+、Zn2+、EDTA等)。野生酶和重组酶酶活受离子影响不同也说明,Ce1495Linker以及结合结构域的有无,可能影响一部分离子和酶的结合。NaCl对酶活的影响实验表明,Cel495是耐盐酶,在4M NaCl浓度下仍存余70%酶活,且在0.5M NaCl浓度下对Cel495重组酶的促进作用比野生酶更强(140%vs120%)。通过研究Ps. sp. SM495和海冰硅藻Fragilaria sp. strain04的相互作用,以及Ps. sp. SM495胞外酶在海冰环境有机碳降解中的作用,阐明Ps. sp. SM495在海冰环境碳循环中的生态作用,有助于阐明北极海冰环境中有机碳的降解机制。