琼胶酶是指一类能够降解琼胶，生成琼胶寡糖的糖苷水解酶。它降解琼胶所产生的琼胶寡糖，尤其是新琼寡糖，具有多种生理活性，在功能食品、药物、化妆品等领域都有非常广泛的应用前景。另外，琼胶酶还可作为一种工具酶应用于分子生物学、海藻遗传工程、海藻多糖结构研究等生物领域。本实验室分离鉴定了一株能够产生耐高温琼胶酶的海洋新菌—嗜琼胶卵链菌（Catenovulumagarivorans gen. nov. sp. nov.）YM01^T，并对其进行了全基因组测序。本论文对其中的一个β-琼胶酶基因YM01-3进行克隆表达，并对重组琼胶酶的酶学性质进行了研究，为制备特定大小新琼寡糖的新技术开发和新型耐高温琼胶酶的应用提供了理论基础。将YM01^T全基因组测序结果与相关蛋白数据库（包括KEGG、Swissprot、Trembl、COG等）中已知琼胶酶基因进行比对，发现该菌株含有15个预测的琼胶酶基因，包括2个α-琼胶酶（YM01-14，YM01-15）和13个β-琼胶酶（YM01-1^YM01-13），目前国内外还未见具有这种特点菌株的报道。这些预测的琼胶酶，蛋白分子量从25kDa（YM01-6，229aa）到137kDa（YM01-7，1245aa）不等；与已知琼胶酶相似性最高为100%，最低为32%。对YM01^T的发酵液上清硫酸铵沉淀后的粗酶液进行SDS-PAGE和胶内活性检测，结果发现琼胶酶活性最强的条带集中在40kDa左右，质谱分析结果显示此条带为YM01-3编码的琼胶酶。根据质谱分析结果，选取了β-琼胶酶基因YM01-3（46.9kDa）进行研究。β-琼胶酶基因YM01-3全长1263bp，编码420个氨基酸，预测其等电点和分子量分别为5.66和46.9kDa，没有信号肽，其催化模块属于糖苷水解酶（GH）16家族。将此基因连入pET24a（+）表达载体，转入Escherichia coli BL21（DE3）中构建重组表达菌株E. coli BL21（DE3）/pET24a（+）/YM01-3。结果表明，在过量表达的菌体破碎上清中能够检测到琼胶酶活性。通过镍离子亲和层析，对重组琼胶酶进行分离纯化，SDS-PAGE检测为电泳纯。对重组琼胶酶酶学性质的研究结果表明，该重组琼胶酶具有高活力、高耐热的特点，100℃加热5min后仍能保持大约12%的活力，与现有琼胶酶相比，具有更好的工业价值。该重组琼胶酶的最适反应温度为60℃，在100℃下反应10min仍能保持大约40%的活力，并且在0℃-50℃范围内酶活比较稳定；最适反应pH值为6.0，在pH4.0—9.0之间酶活具有稳定性。重金属离子Mg²⁺、Fe3+、Mn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺对重组琼胶酶活性都有抑制作用，而且除Mg²⁺外，其余离子抑制作用均较强。Na⁺、K⁺、Ca²⁺对酶活具有促进作用，而表面活性剂SDS、尿素及EDTA对重组琼胶酶活力的影响不明显。此外，该重组琼胶酶降解琼脂糖的Km、Vmax值分别为3.78mg/ml和1.14×10⁴U/mg，降解终产物为新琼四糖和新琼六糖。