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脱氧核糖醛缩酶(DARE)是一种醇醛缩合裂解酶，普遍存在于动植物及微生物体内。DERA在碳碳加成反应中，起着重要作用。特别是它能够以三分子乙醛或者其他醛酮结构为底物，经过两步羟醛缩合反应得到他汀类药物手性侧链。他汀类药物能够降低体内胆固醇含量，在降血脂药物中占有重要地位。DERA作为一个生物催化剂，能够避免化学方法合成他汀类药物中所碰到的手性选择问题，因而，在手性合成反应中具有潜在的应用价值。本文主要通过构建一株原核工程菌和一株真核工程菌来表达DERA，并且研究比较了它们各自所得到的DERA的特性及初步应用研究。主要研究成果如下：1.DERA真核工程菌的构建及表达：采用PCR反应从E.coliBL21(DE3)plysS中扩增得到DERA基因片段，将DERA基因片段与质粒载体pPIC9K连接构建得到重组载体pPIC9K-DERA，用SalI酶对其酶切后再电击转化至毕赤酵母GS115感受态细胞，经G418抗性获得多拷贝产DERA的重组毕赤酵母工程菌(GS115-pPIC9K–DERA)；用1%甲醇在不同时机对重组GS115菌株进行诱导表达DERA，经SDS-PAGE电泳测定，分子量为28.6kDa，该酶在文中表示为：GS-DERA。2.DERA原核工程菌的构建及表达：采用PCR反应从BL21扩增得到DERA基因片段，将该基因片段与pET-DsbA载体连接得到的重组载体pET-DsbA-DERA；将该重组载体转化至宿主菌BL21，构建得到产DERA的工程菌BL21(pET-DsbA-DERA)；采用IPTG对BL21(pET-DsbA-DERA)菌株诱导培养，离心收集细胞，超声波破碎细胞后，SDS-PAGE电泳检测显示，实现了DERA与DsbA的融合表达，得到50kDa左右大小的融合蛋白(DERA：28.6kDa，DsbA：21kDa)，该融合蛋白在文中表示为：BL-DERA。3.DERA的分离纯化及酶学性质研究：1%甲醇诱导培养GS115-pPIC9K–DERA菌株后的发酵液冷冻离心可分离得到单一的GS-DERA蛋白；IPTG诱导BL21(pET-DsbA-DERA)菌株表达后，离心收集细胞，超声波破碎细胞，即得到BL-DERA粗酶液，经镍柱材料纯化，得到纯度达90%以上的目标蛋白。酶活检测显示：1%甲醇对GS115-pPIC9K–DERA菌株诱导72h时，GS-DERA比活力最高(2.4U/mg)；纯化后的BL-DERA比活力为2.2U/mg，略低于GS-DERA活性。对酶学性质研究的结果表明：BL-DERA和GS-DERA的最佳反应pH6-8，并且确定pH7.5的咪唑-HCl缓冲液为其最佳反应体系；BL-DERA在20-60℃下保温30min后仍保留90%以上活性，而GS-DERA只在20℃-40℃表现较好的稳定性，比BL-DERA热稳定范围窄一些；从pH稳定性看，GS-DERA在pH3-10都能有较好的稳定性，比BL-DERA更耐受酸性pH，BL-DERA只在pH5-10范围保持稳定。4.两株重组菌株表达的DERA的应用研究：探究了BL-DERA和GS-DERA乙醛耐受能力，结果表明，它们对乙醛耐受力都不好，300mM乙醛处理30min后，DERA活力急速下降，处理1h后，GS-DERA保留40%的活性，BL-DERA保留24%的活性；2h后它们的活力都完全丧失。同时也发现，30-120min内GS-DERA比BL-DERA对乙醛耐受力稍微强一点。从研究BL-DERA和GS-DERA催化反应来看，它们对乙醛连续缩合能力都较差，未能检测到缩合产物，但是它们都能催化甘油醛-3-磷酸和乙醛缩合得到2-脱氧核糖-5磷酸(DRP)，并且乙醛浓度为100-150mM时，催化效率更高。