第一章 项目的意义和必要性第一节 国内外现状和技术进展趋势一、国内外现状葡萄糖异构酶（Glucose Isomerase，简称 GI），能将 D-木糖、D-葡萄糖、D-核糖等醛糖转化为相应的酮糖，工业上主要用作果葡糖浆生产的催化剂。1967 年，美国首次成功的进行了葡萄糖异构酶的工业化应用，至今国外的果葡糖浆生产业均已转向葡萄糖异构酶技术。由于葡萄糖异构酶结构稳定，是目前世界上公认的讨论酶的催化机制、建立完整的蛋白质工程技术的最好模型之一，具有巨大的经济价值和理论讨论意义，国外投入了大量的人力、物力对葡萄糖异构酶的酶学性质、固定化工艺、基因工程、晶体学及其蛋白质工程进行了系统的讨论。如 比 利 时 的 植 物 遗 传 所 、 荷 兰 细 菌 遗 传 公 司 （ Gist-brocades）、英国帝国理工学院生物工程中心、美国加州 Cetus以及 Amgen 公司、加拿大及日本的一些讨论机构等。国内自六十年代起已开展了葡萄糖异构酶应用于果葡糖浆生产的讨论，山东省食品发酵工业讨论设计院通过诱变筛选获得的 7 号淀粉酶链霉菌 M1033 菌株，是国内在这方面最具应用价值的工业菌株之一。目前国内外主要是通过诱变筛选等手段来获得生产用菌株，中国科学技术大学生命科学学院是国内唯一开展葡萄糖异构酶的蛋白质工程的讨论单位。自国家“八六三”项目“葡萄糖异构酶的蛋白质工程”立项以来，项目组的讨论人员对葡萄糖异构酶的催化机理及其蛋白质工程进行了多年的讨论和探究。经十五年科技攻关，目前已完成葡萄糖异构酶的蛋白质工程改造，获得性质改良的基因重组葡萄糖异构酶；并利用基因工程方法构建高表达量的基因重组链霉菌工业生产菌株，获得了具有完整自主知识产权的同源重组基因工程菌株M1033WZ，其技术水平及工业应用价值在国内外处于领先水平。目 前 项 目 共 获 得 3 项 国 家 发 明 专 利 ： “ SM33GI 的 突 变 酶GIG138P 及 一 种 提 高 GI 热 稳 定 性 的 突 变 方 案 ” （ 专 利 号ZL95112782.9）、“一种葡萄糖异构酶的 247 位单突变体酶和138 ， 247 位 双 突 变 体 酶 及 其 构 建 方 法 ” （ 专 利 号ZL97119714.8）、“表达 M1033GI 的突变酶 GIG138P 的基因工程菌株 M1033WZ 及其构建方法”(专利号：ZL02143031.4)，其中“表达 M1033GI 的突变酶 GIG138P 的基因工程菌株 M1033WZ 及其构建方法”已获得 PCT 国际专利受理。（...
