题目：α-环糊精葡萄糖基转移酶的产物专一性改造及催化机理研究

    环糊精葡萄糖基转移酶(Cyclodextrin glycosyltransferase，简称CGT酶，EC 2.4.1.19)是一种能够催化淀粉生成环糊精（cyclodextrin, CD）的胞外酶。环糊精凭借其能包含客体分子的特殊结构，被越来越广的应用在食品、医药、化妆品等领域，而生产环糊精所必需的CGT酶也已经成为当今研究的热点。

    所有已知的CGT酶催化淀粉都会生成α-、β-、和γ-CD三种产物，并且由于α-CD的水溶性优于β-CD，因此，提高CGT酶α-CD专一性的研究尤为重要。本文在实验室保存的一株高α-CD特异性的突变体菌株Tyr167His（来自软化芽孢杆菌Bacillus sp. 602-1）基础上，构建了H167-deletion，H167HH，和H167HHH三种突变体。结果显示，随着167位点组氨酸数量的增多，产物中α-CD的特异性增强，H167HHH突变体转化1%可溶性淀粉产物的α/β值能够达到13.2±0.1，基本上达到只产单一α-CD的目的。结合SWISS-MODEL结构模拟和分子动力学模拟，本研究对其催化机理进行了解释。此外，本研究将高α-CD特异性的H167HHH突变酶进行纯化，对其酶学性质、转化生淀粉的条件及初步发酵条件进行了摸索。并以H167HHH突变体为出发菌株，继续进行一系列定点突变，最终获得α-CD专一性有所提高的突变体Y89R/Y195F。最后，对Y167H突变体进行了结晶研究和结构解析。

    综上所述，本文获得了高α-CD特异性的突变体，深入、全面地研究了α-CGT酶产物专一性，为CD工业化生产提供了帮助，为以后针对α-CGT酶的研究提供了有力的支持。