脂肪酶是一种应用广泛的重要生物催化剂,它对手性底物具有良好的立体选择性,而且能适应包括疏水有机溶剂在内的多种反应介质。提高脂肪酶的立体选择性一直是脂肪酶研究的热点。本文尝试借助分子动力学模拟(MD),结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)及独立于分子生物学之外的化学修饰方法等现代技术手段,对脂肪酶拆分手性仲醇和手性酸的的性能强化进行研究。主要内容如下：以洋葱假单胞菌脂肪酶(Pseudomonas cepacia lipase, PcL)在正己烷中催化手性仲醇的转酯化反应为模型,用N-乙酰咪唑(N-acetylimidazole, NAI)修饰PcL的酪氨酸残基(Tyr),借助分子动力学模拟,计算发现对Tyr29酚羟基进行乙酰化修饰的PcL催化一系列手性仲醇的酶-底物过渡态的结合自由能绝对值明显大于原始PcL,表明这一修饰能够显著提高选择性。MALDI-TOF-MS证实位于PcL活性口袋内的Tyr29残基被乙酰化。通过实验验证,发现经NAI修饰酪氨酸残基后,PcL催化拆分手性仲醇的对映体选择性最高从E＝21.6提高到83.7,同时催化活力也有所提高。以褶皱假丝酵母脂肪酶(Candida rugosa lipase,CrL)在pH=7.0的磷酸缓冲液中催化2-苯氧基丙酸正丁酯(BPP)的水解反应为模型,在模拟计算指导下对CrL表面的赖氨酸(Lys)残基进行大范围地疏水性修饰。使用的疏水性修饰剂分别为月桂酰基化、叔丁氧羰基化、苄氧羰基化、对硝基苄氧羰基化及对甲氧基苄氧羰基化等修饰剂。计算结果显示：对CrL赖氨酸残基上的氨基进行大面积地酰基化修饰中,除对硝基苄氧羰基化修饰外,其它均可提高其催化拆分BPP的对映体选择性。通过实验验证,发现苄氧羰基化修饰型CrL催化拆分BPP的对映体选择性E值从2提高到了5。