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来源于巧克力微杆菌的酯酶能不对称水解内消旋d-生物素中间体二甲酯生成(4S,5R)-单甲酯,它是合成D-生物素的关键手性中间体。为了进一步提高酯酶EstSIT01的表达量和活力,采用单因素优化的方法对含酯酶EstSIT01基因的重组菌E.coli pET21a-EstSIT01的发酵产酶培养基和培养条件进行了优化。优化的培养基为：麦芽糖30g/L,玉米浆20 g/L,氯化钠5 g/L,Fe2+9 mM,初始pH7.0；优化的发酵条件是：在30℃下培养3h后添加终浓度为0.6 mM异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)继续在30℃诱导8h。结果显示与优化前相比,细胞量、比酶活和总酶活分别为原来的2.5倍,4倍和10倍,分别达到了3.47 g/L,242.82 U/g和842.72 U/L。运用分子模拟技术研究了酯酶EstSIT01的三维结构以及它与底物的相互作用。首先通过与催化中心已知的丝氨酸水解酶进行序列比对找出酯酶EstSIT01的催化中心即催化三联体的位置(Serl10-Asp268-His330);再借助同源建模得到酯酶EstSIT01的三维空间结构。Ramachandran和Verify 3D评估结果显示模型是可靠的。在此基础上运用分子对接研究酯酶EstSIT01不对称水解内消旋二甲酯生成(4S,5R)-单甲酯的催化反应机理并初步解释了酯酶EstSIT01对内消旋二酯具有立体选择性的原因。对接结果显示：催化三联体与底物分子在空间位置上形成了质子传递链,符合丝氨酸水解酶的催化机理；Ser110的羟基氢与底物5R位上醇基氧的距离(distance 1)要远小于4S位上对应的distance 2并且该构象的结合能最低(binding_energy=-6.0kcal/mol)。分子动力学模拟进一步证明分子对接结果的可靠性。慢性糖尿病并发症主要的靶标是醛糖还原酶(ALR2,EC1.1.1.21),醛糖还原酶抑制剂(ARIs)是用于治疗慢性糖尿病并发症最有希望的抑制剂。本文结合3D-QSAR技术,建立了关于一系列最新的醛糖还原酶抑制剂的CoMFA, CoMSIA和Topomer CoMFA模型。结果显示模型有很高的相关性和预测能力。最好的CoMFA, CoMSIA和Topomer CoMFA模型的参数分别为：q2=0.894,r2=0.994；q2=0.907,r2=0.995和q2=0.752,r2=0.985。其中立体场、静电场、疏水场和质子供体对模型贡献大。运用分子对接考察抑制剂和对接口袋中氨基酸的结合构象以及抑制剂与醛糖还原酶受体的相互作用关系。分子动力学进一步验证了对接结果的可靠性。基于模型和分析结果,本文设计了6个潜在的高活性醛糖还原酶抑制剂,为开发合成新的醛糖还原酶抑制剂提供了有价值的参考意见。