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他汀类药物广泛用于高血脂症的治疗,其手性中间体的传统合成工艺复杂,成本较高。2-脱氧-D-核糖-5-磷酸醛缩酶(DERA)能催化乙醛和氯乙醛进行缩合反应,直接生成具有两个手性中心的他汀类药物手性中间体(4R,6S)-2,4---羟基-6-氯甲基吡喃,为此DERA成为了当前的研究热点。已报道的大肠杆菌DERA和其突变体催化活性不高、抗底物变性能力不强,考虑到嗜热菌Pyrobaculum aerophilum DERA高热稳定性,本研究对嗜热菌Pyrobaculum aerophilum的DERA进行定向进化,以获得高催化活性和高抗底物变性能力的生物催化剂,旨在改进他汀类药物手性中间体的生物催化合成工艺,以提高合成效率,降低成本,简化合成步骤,获得更高的纯度。以Pyrobaculum aerophilum的DERA作为亲本,然后建立易错PCR文库,通过建立一套快速筛选的方法,从文库中筛选出了具有高催化活性和抗底物变性的DERAPya(I174V,V187I)。对筛选出来的DERApy,(I174V,V187I)工程表达菌株进行高密度发酵,对发酵条件经行优化,获得最佳发酵条件为：诱导时机为OD600=0.68、诱导剂IPTG终浓度为1mM、pH为7、温度为30℃、诱导时间为12 h。用发酵产生的DERApya(I174V,V187I)催化乙醛和氯乙醛反应,并对其催化条件进行优化,获得最佳酶催化条件：缓冲体系为咪唑-磷酸体系,反应pH为6,反应温度为25℃。为解决传统的(4R,6S)-2,4-二羟基-6-氯甲基吡喃氧化工艺的繁琐和pH不易控制的问题,本研究采用醋酸-醋酸钠缓冲体系和弱碱性条件,对DERA催化生成的(4R,6S)-2,4-二羟基-6-氯甲基吡喃进行选择性氧化,使得工艺更加简单易控。采用萃取和硅胶柱相结合的分离方法,对(4R,6S)-2,4-二羟基-6-氯甲基吡喃选择性氧化产物(4R,6S)-4-羟基-6-氯甲基吡喃酮进行纯化,可获得较纯的(4R,6S)-4-羟基-6-氯甲基吡喃酮。