中文摘要：

古菌是生物进化树的一类重要分支。来自于极端嗜热环境的古菌所产生的嗜热酶，具有极好的"刚性"结构,对热和蛋白质变性剂的抗性很强，因此在生物技术领域具有重要的应用前景。但是由于受高温稳定性进化压力的影响，大多数高温酶与其相应的中温酶相比催化效率低。以嗜热酶为模板，在保留高温稳定性的基础上，设计在低温条件下具有高活力的酶，拓展酶分子的进化潜力是一项重要内容。来自于嗜热古菌A.pernix的酯酶APE15

结论摘要：

古菌是生物进化树的一类重要分支。来自于极端嗜热环境的古菌所产生的嗜热酶，具有极好的"刚性"结构,对热和蛋白质变性剂的抗性很强，因此在生物技术领域具有重要的应用前景。但是由于受高温稳定性进化压力的影响，大多数高温酶与其相应的中温酶相比催化效率低。以嗜热酶为模板，在保留高温稳定性的基础上，设计在低温条件下具有高活力的酶，拓展酶分子的进化潜力是一项重要内容。来自于嗜热古菌A.pernix的酯酶APE1547具有不同于普通酯酶的结构，它由典型的N端β-propeller结构域和C端α/β水解酶结构域构成，这种双结构域复杂分子结构为酶分子进化研究提供了新的模式。本项目通过结构域分子定向进化技术，在低温高活性选择压力下筛选突变体；结合计算机辅助设计和定点突变技术，确定控制该酶活性和稳定性的因素，探讨嗜热酶的活性调节机制，探索高稳定性和高活性酶的分子进化途径。