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细胞色素P450（cytochrome P450,CYP450）是一类以非共价结合的血红素-亚铁离子为活性中心的蛋白酶超家族,与CO结合后在450 nm处有最大吸收峰,主要进行内源性和外源性化合物代谢,可催化多种氧化反应和还原反应。维生素D3作为一种人体必需的脂溶性激素原,在钙磷代谢、免疫调节和细胞增殖和分化等方面发挥重要作用,然而其本身并无活性,需羟基化后才能具备生理功能。维生素D羟化酶是一类独特CYP450酶类,能催化维生素D特定位点羟基化反应,产生活性衍生物。1α,25（OH）2维生素D3即为维生素D衍生物的一种,参与众多调控及代谢过程,具有重要医学和研究价值。尽管可以用化学法来合成,然而该法生产步骤多,效率低下、伴随产物多,不利于扩大化生产。利用微生物专一性维生素D羟化酶合成该化合物,对经济效益与环境保护具有双赢意义。本研究克隆和表达了自行筛选菌株的羟基化酶基因CYPvdh。研究中确立了该菌总DNA的优化提取方案,通过PCR技术获得了该酶的DNA片段,GC含量高达73%,成功构建pMD18-T克隆质粒,利用亚克隆技术获得目的片段的ORF,并插入表达载体pET-30a（+）中,构建重组质粒。将重组质粒转化到E.coilBL21（DE3）中,在25℃、0.8mmol/LIPTG条件下诱导4h,超声波破胞后获得重组蛋白。SDS-PAGE结果表明该蛋白具有可溶性,在44KD处出现强特异性条带。利用试剂盒法得到纯化重组蛋白。质谱分析证实表达蛋白为维生素D羟化酶,且属于CYP450家族。生物信息学软件分析显示,维生素D羟化酶等电点为4.73,分子量为44.4 KD;其136-367 aa为保守的P450 Domain,无跨膜结构域,为可溶性胞内蛋白,实验结果与其吻合。进化比对结果表明CYPvdh与其它菌属的亲缘关系,进一步体现其具有P450酶系在进化过程中的高度保守性,也显示其功能性的差异和独特性。NADPH体外检测法显示异源表达的维生素D羟化酶具有生物催化活性。NADPH法进行酶学性质研究,结果表明不同pH值、温度及[K+]、[Na+]浓度都对CYPvdh酶相对酶活产生影响,通过单因素实验确定,CYPvdh在pH7.5、温度为30℃、[K+]、[Na+]皆为10mmol/L的情况下的催化效率最高。