本研究主要通过对近平滑假丝酵母中的立体选择性羰基还原酶SCR1酶同源模型的比较和分析,确立辅酶结合域的目标位点（P124,W125）,通过定点突变的方式考察这些位点及其突变氨基酸对酶催化性能的影响。另外,通过NMR检测SCR1结合配体前后的构象的变化,并结合对SCR1甲基化后的空间结构模型的分析,选择K138作为目标突变位点,通过定点饱和突变的方式研究该位点在酶与底物结合中发挥的主要作用,主要内容如下:（1）基于Candida parapsilosis立体选择性醇脱氢酶（CPADH,PDB code:3ctm）的蛋白晶体X-射线衍射结构,同源模拟构建SCR1空间结构模型,将其与其他醇脱氢酶进行空间结构比对和分析,发现辅酶结合域中间W125部分形成一段环形结构,对NADPH的结合形成一定的空间位阻效应。通过理性设计将W125与相邻位点P124突变为侧基较小的氨基酸残基A或G,构建的突变株为W125A、W125G、P124A/W125A、P124G/W125G。SCR1酶通过Lys 13C甲基化后,用NMR检测其结合底物前后的构象的变化,再结合对SCR1酶亚基甲基化后的空间结构模型分析,选择K138为目标突变位点,通过定点饱和突变的方式,研究该位点对酶底物特异性,催化活性,立体选择性等的影响。（2）本研究从催化活性,底物特异性,立体选择性三方面考察了突变株的性质功能。以模式底物2-羟基苯乙酮和4-氯-3-氧代丁酸乙酯（COBE）检测了突变株纯酶的比活,结果显示,所有突变株的比活都明显降低,说明突变以后辅酶结合域的空间构象发生改变。以三类底物脂肪酮、芳香基酮和β-酮酯类等底物构成的底物谱检测酶的底物特异性,结果显示,SCR1酶催化还原的底物主要为R1位–OH或–Br取代的芳香酮衍生物及β-酮酯类的COBE等,突变株则对苯乙酮和苯乙酮的p-CH3、p-OCH3衍生物及2-辛酮的催化活性均有所提高,P124A/W125A对苯戊酮的酶活最高,表明P124,W125位点对酶识别底物特异性有一定的影响。同时用重组菌全细胞催化转化模式底物检测突变对底物立体选择性的影响,以2-羟基苯乙酮作为底物时,W125位的单点突变导致酶对该底物的立体选择性显著下降。P124和W125两点突变株在催化转化两种底物时,立体选择性反转。（3）本研究构建的K138饱和突变库,共包含了19株突变株,按照氨基酸的酸碱性,极性的不同分为极性酸性氨基酸类,极性碱性氨基酸类,极性中性氨基酸类,非极性氨基酸类,并全面分别考察了突变株对模式底物2-羟基苯乙酮、COBE的催化活性,对芳香酮类、β-酮酯类、脂肪酮类等的底物特异性,以及对模式底物的立体选择性等。通过对饱和突变库粗酶液相对比活的分析,发现138为极性碱性氨基酸时,对相应底物的催化活性较高,K138R/H的催化活性比野生型酶SCR1显著提高。同样也检测了饱和突变库粗酶液对底物谱的比活,其中K138R/H/G是以纯酶的形式检测的。结果显示,K138H纯酶对2-羟基苯乙酮和COBE的比活分别是SCR1的1.3倍,1.6倍,对其他底物活性都不同程度的提高,K138H有更广泛的底物谱。K138R纯酶对2-羟基苯乙酮和COBE的比活分别是SCR1的1.5倍,2.4倍,对其他底物的酶活大部分基本不变或略有降低,K138R底物专一性较高。分别考察了饱和突变库全细胞对模式底物的立体选择性,以2-羟基苯乙酮为底物时,产物的构型基本保持不变,得到的都是（S）-苯基乙二醇,K138R/H的ee值均>99%,以COBE为底物时,K138R/H催化反应得到的产物仍为（S）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯（CHBE）,K138R得到的产物ee值为95%,K138E/I/T通过反应分别得到了（R）-CHBE,ee值分别为76%,78%,75%,立体选择性发生转变;K138L保留了SCR1酶84%的催化活性,通过催化还原反应能得到100%的（S）-CHBE。