天然产物具有多种功能,然而,一些未经改性的天然产物水溶性差、生物利用度低,限制了它们的应用。右旋糖酐蔗糖酶已成功地修饰了多种天然产物结构,极大的改善了天然化合物的水溶性和稳定性,逐渐受到关注。但是转糖基活性较低,使该工艺应用受限。本文利用分子生物学技术对右旋糖酐蔗糖酶进行合理改造,以咖啡酸苯乙酯为受体,获得高转糖基活性、高产物特异性的右旋糖酐蔗糖酶突变酶。首先,本文在实验室已有的来自Leuconostocmesenteroides 0326右旋糖酐蔗糖酶dextransucrase（EC2.4.1.5）的双突变体P473S/P856S基础上,基于转糖基活性和产物特异性对右旋糖酐蔗糖酶的结构进行合理设计,以咖啡酸苯乙酯（CAPE）糖基化反应为模式反应,筛选出转糖基活性高、产物特异性高的突变株:在相同条件下,N555E和N555Q的咖啡酸苯乙酯二糖苷产物（CAPE-2G）产率分别比起始酶提高了3.3倍和3.46倍,分别为80.8%和84.5%;突变体N555A和N555D的咖啡酸苯乙酯单糖苷产物（CAPE-G）产率分别比起始酶提高了1.13倍和1.73倍,分别为28%和43%;其次,以不同糖基产物转化率为标准,进行工艺优化:通过单因素法,对N555Q催化反应中时间、酶量、p H、温度等可能影响转化率的因素进行优化,实验结果表明,N555Q催化CAPE生成CAPE-2G的最适条件为加0.5 U/m L,p H=4.5,30℃,CAPE-2G的生成率可以达到98%;通过单因素法,对N555D催化反应中酶量、p H、温度、蔗糖量等可能影响转化率的因素进行优化,实验结果表明,N555D催化CAPE生成CAPE-G的最适条件为4 U/m L,p H=5.5,35℃,800 mm/L蔗糖,CAPE-G的生成率可以达到65.4%。极大地提高了右旋糖酐蔗糖酶转糖基反应的转化率和特异性;最后,利用同源建模和分子对接软件,结合动力学常数及实验结果,分析555位点不同类型氨基酸对右旋糖酐蔗糖酶转糖基活性及产物偏好性的影响,更清晰的揭示酶-底物相互作用。研究结果为右旋糖酐蔗糖酶产物特异性及后续结构功能的研究提供参考,为右旋糖酐蔗糖酶更好的应用于生产提供基础。