吡咯喹啉醌(PQQ)是继吡啶核苷酸(NAD,NADP)和核黄素(FMN,FAD)后被发现的第三种氧化还原酶辅酶,参与呼吸链的电子传递,具有调节机体超氧化物水平、神经保护剂、心肌保护剂以及抑制黑色素形成等生理功能。本文以脱氮生丝微菌(Hyphomicrobium denitrificans)FJNU-6为出发菌株,建立快速筛选方法,通过定向驯化选育获得PQQ高产突变株菌。首先,建立了吡咯喹啉醌产生菌的快速筛选方法。根据甲基营养菌的无机培养基特点和PQQ的吸收光特性,采用以330nm处的吸光度值为指标的光谱分析法,引入酶标仪结合高效液相色谱,建立了快速、准确的高效筛选体系。其次,选育获得了高产吡咯喹啉醌的突变株。以H.dentificans FJNU-6为出发菌株,采用紫外线线和NTG复合诱变,高浓度甲醇胁迫,经4轮定向驯化选育获得一株高产突变株H.denitrificans FH-27。突变株FH-27生长速度变快,最大生物量以及甲醇的消耗均有所提高。PQQ产量从41.86mg/L提高到83.68mg/L,提高了 99.9%。最后,初步分析了突变株FH-27产量提高的原因。克隆出发菌和突变株的吡咯喹啉醌合成基因簇及甲醇脱氢酶基因,序列分析表明吡咯喹啉醌合成基因簇未发生任何突变,甲醇脱氢酶基因中的MDH5的基因有两个位点发生突变。其350位的氨基酸残基由苯丙氨酸变成异亮氨酸,造成188位的甘氨酸和265位的天冬氨酸处由β折叠变为无规卷曲。变化发生在活性中心附近。