纤维素酶对差异晶态木质纤维素水解功能与动力学及酶分子改造研究

木质纤维素转化为能源乙醇是当前国内外的研究热点。纤维素酶对纤维素有效水解产生可发酵糖是纤维素转化乙醇的关键步骤。但是，纤维素超分子微晶结构和纤维素酶系水解功能之间的关系仍不清楚，迄今为止尚不能实现纤维素的高效酶水解。.本项目以广东省有代表性的农业秸秆生物质蔗渣和稻草纤维素为研究对象，重点探讨不同纤维素超分子的解聚途径和定向变构，获得差异晶态(不同结晶度或不同微晶结构)的纤维素分子；探讨里氏木霉和白腐菌等产生的纤维素酶系的蛋白结构及其对差异晶态结构纤维素水解功能之间的内在关系，剖析纤维素结晶度和微晶结构差异性与酶水解功能及动力学机制之间的规律，并通过生物信息学途径建立水解动力学模型，进行模型预测分析。然后基于上述实验结果和已有的纤维素酶基因序列分析，对纤维素酶分子进行定向Domain杂交，筛选能产生对特定结晶度和微晶结构纤维素高效水解的新纤维素酶系的突变体，实现对纤维素的高效水解。