黄素依赖型单加氧酶(EC1.14.13.8),本文称为硫氧化酶的研究在手性亚砜的合成中具有较大的应用潜力。本研究在分析已报道的细菌基因组的基础上,从鞘氨醇杆菌N. aromaticivorans的基因组中找到8条可能表达硫氧化酶的基因ncm1, ncm2, ncm3, nfm1, nfm2, nfm3, nfm4和nfm5。这几条基因序列的长度分别为1650bp,1638bp,1953bp,1623bp,1704bp,1524bp,1518bp和1722bp,编码蛋白的理论相对分子质量分别为61.6KD,61.38KD,72.47KD,60.16KD,63.02KD,57.31KD,57.48KD和62.13KD。利用pET-28a成功构建了8条基因在大肠杆菌的表达系统,经过诱导条件优化后获得可溶性蛋白NCM1、NCM2、 NFM1、NFM2和NFM3。选择NCM1、NCM2和NFM1进行镍柱纯化。用茴香硫醚(PMS)检测纯化得到的3个蛋白的活性,仅有NCM1具有活性。酶的理化性质研究表明NCM1是NADPH依赖型,底物谱较广,对芳香族硫醚及其衍生物和1,3-二噻烷的活性较高,对链式硫醚以及几种环酮的活性较低,最佳反应温度为55℃,最佳pH为8.87。本研究通过CHMO和甲酸脱氢酶基因在大肠杆菌中共表达,系统研究了E. coli全细胞对茴香硫醚的不对称氧化。通过对反应系统中温度、pH、底物浓度、细胞密度和添加物(NADP+、甘油、DMSO)等条件的优化,用我们构建的大肠杆菌全细胞催化体系氧化茴香硫醚生成R型苯基甲基亚砜可达到如下结果：底物浓度为20mM时,转化率为98.57%,ee值为99%。比此前同类报道相比,底物浓度增加了1倍,而转化率增加1.12倍。除此之外,针对较高的底物浓度严重抑制反应的进行,我们采取分批补料的形式在保持比较高的转化率的同时增大了产物的得率,最终产物浓度可以达到5g/L。