(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯((R)-CHBE)是一种重要的手性醇，主要作为L-肉碱(L-carnitine)的手性中间体。利用氧化还原酶催化不对称还原4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)，具有反应条件温和、环境友好、立体选择性高等优势，是合成(R)-CHBE的一种绿色有效途径。而开发拥有自主知识产权的氧化还原酶是合成(R)-CHBE的关键。　　本研究采用基于基因序列挖掘新酶的方法，从基因库数据库中筛选获得一个新型的来源于白色念珠菌Candida albicans的醇脱氢酶CADH。并在大肠杆菌中成功表达，重组CADH对底物COBE的活性为1.8 U/mg protein，产物(R)-CHBE对映体过量值大于99％。CADH在催化COBE合成(R)-CHBE过程中需要消耗还原型辅酶NADH，NADH价格比较昂贵且不稳定，从技术和成本的角度考虑，在生产中投入大量还原型辅酶是不可行的，需要在催化合成(R)-CHBE过程中建立高效、经济的辅酶再生体系。常用的辅酶循环体系为酶偶联的循环体系和底物偶联的循环体系。本文建立了两个酶偶联的辅酶循环体系:CADH与葡萄糖脱氢酶BmGDH双酶偶联、CADH和甲酸脱氢酶FDH双酶偶联。为了平衡反应中两个酶催化速率，利用多顺反子原核表达系统中的共表达的原理，构建了两对不同顺序的表达载体，分别为CADH与BmGDH双酶偶联的重组菌Rosetta(pET-22b-CB)和Rosetta(pET-22b-BC)，以及CADH与FDH偶联的重组菌Rosetta(pET-22b-CF)和Rosetta(pET-22b-FC)。本文还建立了以异丙醇为辅底物的底物耦联体系，CADH以异丙醇为底物活性为1.9 U/mg protein。比较上述辅酶循环体系，重组菌Rosetta(pET-22b-CB)、Rosetta(pET-22b-BC)、Rosetta(pET-22b-CF)和Rosetta(pET-22b-FC)催化COBE转化率分别为40.5％、60.6％、43.3％和46.7％。而相同催化条件下，CADH以异丙醇为辅底物可催化合成180 mM的(R)-CHBE，转化率达到100％，合成产物速率远高于酶偶联的辅酶循环体系。　　本文根据上述研究虽然构建了高效表达醇脱氢酶CADH的重组大肠杆菌，以及建立了以异丙醇为辅底物的辅酶循环系统催化合成(R）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯的工艺，但是醇脱氢酶稳定性和重复使用率仍会限制其在工业化中的应用。交联酶聚集体(CLEAs)是一种新型的无载体固定化酶，因其制备方法简单、重复使用率高以及稳定性好等受到研究者的广泛关注。本文以醇脱氢酶CADH为对象，探索并优化了其交联酶聚集体的制备条件:采用60％浓度硫酸铵作为沉淀剂，10mM戊二醛为交联剂，交联酶的酶活回收率只保留9.5％;在交联前加入辅底物异丙醇（异丙醇与水互溶）和辅酶NAD+，交联酶的回收率提高至15.6％，底物和辅酶对CADH的催化位点起到保护作用。在此基础上，研究交联聚合后的CADH的酶学性质，最适温度为30℃，最适pH为6.5，在50℃热处理2h能保留35％的活性，与游离酶相比稳定性得到提高。CLEAs催化COBE合成(R)-CHBE，产物的对映体过量值大于99％，交联过程未改变醇脱氢酶的立体选择性，且经过19次的回收利用，CLEAs的活性仍保留有50％。利用醇脱氢酶CLEAs合成(R)-CHBE的新工艺，不仅可以多次重复利用，节省了生产成本，而且降低了发酵工业废料排放对环境的污染，具有着较大的工业化应用前景。