(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯((R)-HPBE)是合成众多普利类药物(血管紧张素抑制剂ACEI)的重要中间体。目前合成(R)-HPBE的方法主要有化学法和生物法。化学法总的工序较少,但是存在需要使用高压设备、昂贵的金属催化剂、产物ee值不高、对底物纯度要求高等缺点。生物法由于条件温和,底物转化率比较高,特别是产物e8值较高而受到关注。在生物法中,还原法相对于拆分法更高的理论收率使它成为工业上生产(R)-HPBE的可选途径。本课题将本实验室前人发现的羰基还原酶CgKR2基因导入到毕赤酵母中,构建了酵母重组菌株。通过高拷贝筛选和摇瓶发酵筛选,最终得到了两株表达量较高的重组菌,分别为胞内表达的KM71/3.5k-CgKR2和分泌表达的GS115/9k-CgKR2。纯化后的酵母表达蛋白比活高于大肠杆菌表达的CgKR2,但其他的表征结果类似。接着我们对重组酵母菌株进行了高密度发酵培养,并做了初步优化。对于KM71/3.5k-CgKR2,诱导时维持甲醇浓度恒定(0.5%,v/v)的效果要好于DO-stat方法,单位细胞的活力可以达到154U/g湿细胞,总活力为160kU/2L,表达量为6.67g CgKR2分泌表达使用DO-stat控制策略,采用基础盐培养基(BSM)培养基时,最高酶活可以达到43.0kU/L,表达量为3.0g CgKR2/L。降低诱导温度,蛋白表达量没有明显提高。最后我们使用毕赤酵母表达的湿细胞和分泌上清作为催化剂,通过添加葡萄糖脱氢酶(BmGDH)和葡萄糖实现辅酶循环,合成了光学纯的(R)-HPBE。在进行10mL反应体系优化过程中,发现浓度高达1mol/L的OPBE可以被还原为(R)-HPBE,转化率和ee值均令人比较满意(使用湿细胞时产物ee>97%,使用分泌上清时ee>99%)。在此基础上进行了该反应的制备级放大,使用M71/3.5K-CgKR2整细胞作催化剂,反应体积放大50倍(0.5L),底物浓度控制在1.0mol/L,反应最终时空产率为202.8g·L-1·d-1。使用发酵上清液做催化剂时,反应体积扩大10倍(0.1L),底物浓度为0.5M,添加0.1mM NADP+,最终时空产率为216.4g·L-1·d-11。这样的结果使得毕赤酵母表达的CgKR2成为具有潜在工业应用价值的廉价高效生物催化剂。