脂肪酶是能够催化水解甘油酯的酶，在油脂工业和化工领域中具有广泛的应用。天然存在的脂肪酶一般要经过人工改造才能应用到工业生产中去，例如采用突变或化学修饰的方法改善脂肪酶的性质（例如热稳定性、酸碱耐受性、有机溶剂耐受性、金属离子耐受性、对应异构体选择性、底物选择性等），使其更适用于工业应用。在分子水平上改造酶常用的方法有两种：定向进化和理性设计。定向进化是采用随机突变的方法对脂肪酶进行人为的突变，然后按照一定的条件筛选出所需要的表达菌株，但是该方法工作量大、成本高。另一种方法是基于酶三维结构的理性设计，该方法一般运用于那些蛋白晶体结构或其同源蛋白结构已知的脂肪酶，通过运用生物信息学的方法模拟并预测位点突变可能产生的影响，然后进行定点突变实验验证，该方法目的性强、成本低、正突变率高，随着蛋白结构数据库的不断增大和生物信息学分析工具预测能力的不断增强，理性设计的方法越来越多地被应用到酶改造中去。本论文对球形马拉色菌脂肪酶SMG1晶体结构的分析，结合已有的研究成果，特异性地对W116、W229和N277三位点进行定点突变，然后分析并比较野生型及突变体的酶学性质（最适温度、最适pH、温度耐受性、pH耐受性、底物选择性），运用DiscoveryStudio V3.5构建突变体模型并进行分子对接，从分子结构上研究突变对SMG1脂肪酶性质的影响。结果显示，突变后SMG1脂肪酶的酶学性质有了较大的变化。通过W116A和W116H突变使SMG1脂肪酶在45℃下的半衰期从77min分别提高到了347min和116min。而N277D突变也将SMG1在40℃下的半衰期从292min提高到了367min。此外，突变还提高了脂肪酶的底物选择性，W116A突变使得SMG1脂肪酶更倾向于水解长碳链底物,而W229L和N277F突变体则使SMG1脂肪酶更倾向于水解中短碳链底物。试验结果显示突变还改变了SMG1脂肪酶的最适温度、最适pH、最适底物。通过生物信息学的进一步分析，我们发现L103-F278残基对SMG1偏甘油脂肪酶特异的底物选择机制具有重要的作用。此外芳香族残基在酶的催化过程中也起着重要的角色，蛋白结构中大量的弱的相互作用（包括NH-π, OH-π, CH-π和π-π等）对蛋白结构的稳定性起着重要的作用，通过W116和W229位点分析发现一些弱的相互作用CH-π和π-π对酶的活性及热稳定性等生化性质具有显著的影响。