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脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶（扩环酶）是一种依赖Fe2+和a-酮戊二酸的氧化酶,我们的目的是通过酶分子改造提高其对非天然底物青霉素G的催化能力,使改造后的扩环酶成为生物法生产7-ADCA的一种重要工业用酶。我们采用定点突变技术和定向进化技术相结合的方法对脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶底物专一性的定向改造进行探索。本试验在空间结构模拟分析与前人研究的基础上,利用定点突变技术,对棒状链霉菌扩环酶基因的C155、V275、C281、Y184、C37、Q121、A61进行了定点突变。定点突变后分别测试了这些突变体酶对青霉素G的转化活力,得到了对青霉素G有较强催化活性的优良突变体。突变点C155Y、V275I、C281Y、Y184H、Q121M对扩环酶底物专一性的改造有明显的促进作用,而C37S、A61E反而有所降低。我们获得的C155Y+V275I+C281Y+Y184H+C37S+Q121M突变株相对于野生型scDAOCS对青霉素G催化能力提高7.43倍。为了进一步增加该酶对青霉素G的催化能力,采用定向进化技术,以棒状链霉菌scDAOCS为模板进行易错（error-prone）PCR,并以两种来源的扩环酶基因为模版进行DNA改组（DNA shuffling）。将获得的30多个可能含突变体扩环酶的克隆用生物检测的方法检测,但没有得到酶活提高的克隆。为从极端环境微生物寻找特殊性质的酶资源,从菲律宾火山口土样中分离出来的5株耐热菌中筛选得到一株耐热脂肪酶产生菌FS1403,对该菌进行16SrDNA分子鉴定,同源性分析表明该菌与Bacillus subtilis具有最紧密亲缘关系。利用PCR技术克隆该脂肪酶基因并建立pET-28a-lip/BL21表达体系,经SDS-PAGE电泳分析及三丁酸甘油酯平板鉴定,表明该耐热脂肪酶在大肠杆菌中成功实现异源表达。对重组菌脂肪酶酶学特性的初步分析表明,该脂肪酶在pH8.0时,50℃条件下酶活最高,表明该酶具有中度耐热能力,有关结果为今后对脂肪酶进行分子改造提供新的脂肪酶基因资源。