中文摘要：

以嗜热酯酶APE1547为研究对像，构建基因突变库，建立立体选择性高通量筛选技术，筛选出正突变的定向进化酶，以酶晶体结构为基础，研究酶结构与立体选择性的关系。以酶催化立体选择性反应为模型，用量子化学和动力学方法分析酶的立体选择性分子识别机制。根据以上研究结果，提出定向进化与点突变相结合的新策略，对APE1547酶分子结构进行有效的改造、获取活性高、立体选择性强、稳定性好的新酶。该项目不仅能为酶

结论摘要：

嗜热酯酶APE1547是深海古菌 Aeropyrum pernix K1的嗜热酯酶APE1547基因工程菌高效表达的一种酶，具有高的热稳定性。鉴于APE1547的稳定性我们将其应用于在手性物质的拆分。手性2-辛醇是制备高性能液晶和液晶器件不可缺少的重要手性原料。利用嗜热酯酶APE1547拆分乙酸2-辛酯，其立体选择性不理想。因此，需要对该酶进行分子改造，获得能够应用于实际生产的嗜热酯酶。我们采用定向进化、定点突变和有机溶剂处理的方法，提高嗜热酯酶APE1547的立体选择性。利用计算机软件对嗜热酯酶作用的底物进行优化，进行计算机酶底物复合物建模，最终以能量最小化模型来分析不同小分子底物选择性差异的结构基础；建立了选择性培养基与pH指示剂相结合的两步高通量筛选方法，筛选定向进化和定点突变的突变库；研究可能引起立体选择性和其它酶学性质改变的结构基础，确定引起立体选择性提高可能的结构变化，为进一步研究该酶结构与功能的关系，提供实验根据；根据嗜热酯酶的耐热、耐有机溶剂的特点，加热除去部分杂蛋白后，利用丙酮处理嗜热酯酶及其突变体，提高该酶的活性和立体选择性的方法。为下一步应用研究提供了有效的方法。