α-L-鼠李糖苷酶因其可以水解一些天然糖苷类物质如柚皮苷、芦丁等末端的鼠李糖基,在食品和生物医药工业有着广泛的应用。α-L-鼠李糖苷酶作为重要的绿色、经济型催化剂,催化效率是决定该酶应用于工业的关键因素。但到目前为止,还未见报道专门针对影响α-L-鼠李糖苷酶酶活力结构特性的研究。本论文对白曲霉来源的α-L-鼠李糖苷酶进行异源表达、分离纯化和性质表征,通过生物信息学分析和定点突变的方法提高了重组白曲霉α-L-鼠李糖苷酶的酶活力,此外,利用分子动力学模拟分析了突变体的微观结构变化与底物亲和力的关系。得到的主要研究结果如下:（1）白曲霉α-L-鼠李糖苷酶的重组表达及性质分析:构建了带有白曲霉α-L-鼠李糖苷酶编码基因AKrha（NCBI登录号:DF126456）的重组菌株GS115/pPIC9K-AKrha。重组酶经超滤浓缩和凝胶过滤层析处理后获得了分子量约为110 kDa的电泳纯酶。酶学性质分析结果显示,该酶的最适pH为4.0,最适温度为50oC,在pH 3-8具有较好的稳定性,60、65和70oC时的半衰期分别为138、20和3 min。Sn²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺和SDS对重组酶具有显著的抑制作用。该酶的最适底物为柚皮苷,对常见的人工底物pNPR没有活性。动力学分析表明,重组酶以柚皮苷为底物时K_m、k_cat、V_max和k_cat/K_m分别为0.25 mM、0.62 s^-1、0.06μM min^-1和0.25×10^-2 s^-1μM^-1。（2）白曲霉α-L-鼠李糖苷酶三维结构模拟和分子对接分析:采用多模板建模的方法建立了白曲霉α-L-鼠李糖苷酶三维结构,通过分子动力学模拟优化和Verify3D以及拉氏图评价,获得了质量合格的结构模型。采用结构域搜索和参考文献的方法,确定了白曲霉α-L-鼠李糖苷酶保守结构催化域为其GH78糖苷酶家族典型的（α/α）₆桶装结构域。分子对接结果表明,柚皮苷位于（α/α）₆桶装结构的底部的活性空腔内,与其具有相互作用的氨基酸与晶体结构复合物中的氨基酸类似。（3）定点突变提高重组酶的催化效率:采用序列比对和蛋白质结构模拟分析相结合的策略,构建了7个重组白曲霉α-L-鼠李糖苷酶突变体,筛选到了3个酶活力明显提高的突变体。其中,突变体D555N、E617G和D555N-E617G的比活力比原始型分别提高了46.3%、174.0%和585.5%。所有突变体的最适pH和最适温度和原始型一样未发生明显变化,都保持在pH 4.0和50oC。突变体D555N和E617G的最大反应速度V_max比原始型略有提高,催化效率k_cat/K_m比原始型分别提高了约0.5倍和3.5倍。双点联合突变体D555N-E617G的最大反应速度V_max比原始型分别提高了约5.3倍,催化常数k_cat/K_m比原始型提高了约9.0倍。（4）利用分子动力学模拟分析突变位点对底物亲和力的影响:采用分子动力学模拟分别计算了WT,D555N,E617G,D555N-E617G与柚皮苷的结合自由能。结果表明,D555N影响催化结构域内底物结合区域的loop运动导致底物相互作用的氨基酸减少,引起静电相互作用能和范德华作用能升高,从而导致其与底物柚皮苷的亲和能力下降;E617G也能够影响催化结构域内底物结合区域的loop运动,导致突变体中与底物相互作用的氨基酸增加,引起范德华作用能的大幅降低,从而增强了与柚皮苷的结合能力;D555N-E617G对底物结合区域的loop残基的波动区域范围影响较小,但对个别氨基酸的波动有较大影响,导致突变体中与底物相互作用的氨基酸减少,引起了静电相互作用能和极性溶剂化能的升高,从而导致与柚皮苷的亲和能力下降。该亲和力计算结果与突变体的K_m值变化一致。