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本研究收集了来源于不同微生物的多种立体选择性氧化还原酶,将上述酶编码基因在大肠杆菌中诱导过量表达,并对多种潜手性羰基化合物进行不对称催化反应,研究其催化反应规律。同时,采用了细胞粗酶液作为生物催化剂,构建了粗酶水相催化转化体系及粗酶双相催化转化体系,并研究细胞自生的酶系统,构建了自组装辅酶再生系统,催化多种潜手性羰基化合物,具体内容包括：(1)将来源于7种微生物的13个氧化还原酶基因与表达载体pET21c连接后,转化入Escherichia coli BL21(DE3)中,得到13株重组菌。重组菌在IPTG诱导下进行表达,并对2-羟基苯乙酮进行不对称催化还原。研究发现,在17℃下诱导表达的重组酶比活明显高于30℃和37℃下诱导表达的比活,重组蛋白最适IPTG诱导浓度为1mM。13株菌对苯乙酮、2-羟基苯乙酮和4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)进行不对称催化还原反应。其中有9株菌能够不对称还原2-羟基苯乙酮得到(R)或(S)型产物,且光学纯度均在90%以上。来源于Candida parapsilosis CCTCC M203011的5株重组菌RCR、SCR、SCR1、SCR2和SCR3均能够不对称还原较高浓度的2-羟基苯乙酮,且光学纯度大于99%,产率大于85%；S1、ADHR和SCR1这3株菌能够不对称还原苯乙酮,其中S1和ADHR效果较好,能够催化还原得到(R)-1-苯基乙醇,光学纯度大于97%,产率分别为47.5%和35.2%；KRD、CR2、S1、C1、C2和SCR1能够不对称还原COBE,其中KRD、CR2和S1效果较好,能得到光学纯度大于98%的(R)型或(S)型CHBE,且产率大于50%。(2)在构建的13株重组菌中,以SCR1为模式酶,以2-羟基苯乙酮为模式底物,利用细胞自生的酶系统构建自组装NADPH再生系统,以粗酶液的形式构建粗酶催化反应体系。此粗酶反应体系需要葡萄糖及极少量的NADP+,此粗酶反应体系能够在水相中还原40 mM 2-羟基苯乙酮,反应时间6h,产率93.9%,光学纯度大于99.9%；同时,鉴于酮类底物在水中溶解度较差的特点,筛选有机溶剂,构建水/十二酸乙酯两相粗酶反应体系,十二酸乙酯的比例为20%,此粗酶两相反应体系能够催化还原80 mM 2-羟基苯乙酮,产率87.3%,光学纯度大于99.9%；另外,本研究用此粗酶两相体系催化还原一系列潜手性芳基酮类化合物,在所有15种底物中,2-羟基苯乙酮为此体系的最适底物,2位有取代基的底物的产率明显比2位没有取代基的底物的要高,且在2位有取代的底物中,2-羟基苯乙酮的衍生物效果比2-溴苯乙酮的衍生物效果好；同时,在所有反应中,无论产率高低,只要底物有反应,产物的光学纯度都大于99%；实验结果显示粗酶双相体系的不对称催化还原效果无一例外的优于全细胞反应体系。(3)从本研究构建的13株重组菌中,筛选出CR2能够不对称还原COBE得到(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯((S)-CHBE),S1能够不对称还原COBE得到(R)-CHBE。S1粗酶体系在酶浓度为40%时能够还原底物浓度为125 mM的COBE,得到(R)-CHBE,产率为61.2%,光学纯度为99.9%；CR2粗酶体系在酶浓度为20%时,可以还原底物浓度为125mM的COBE得到(S)-CHBE,产率为68.6%,光学纯度为99.9%。