Nisin是一种高度翻译后修饰的多肽类细菌素，在乳酸菌合成Nisin的过程中需要经过一系列的修饰过程。这个修饰过程包括：NisB参与的特定位点氨基酸的脱水，NisC参与的脱水氨基酸和半胱氨酸的环化，NisT参与的转运以及NisP参与的信号肽切除。经过一系列修饰后，形成34个氨基酸的、含有5个硫醚环的成熟Nisin分子。参与修饰过程的修饰酶表现出高度的底物特异性，即脱水与环化作用只发生在具有特定序列的氨基酸残基上。根据这些底物的特异性的标准，从天然的多肽库和噬菌体展示文库中筛选符合底物特异性的多肽分子，利用Nisin的生物合成系统对这些多肽进行特点位点的修饰。基于Nisin生物合成系统的多肽修饰可以形成具有立体的、特定位点的化合键，减慢多肽的降解，提高多肽的空间特异性，进而拓宽生物活性多肽的应用范围。　　 乳酸菌是一类食品级的、革兰氏阳性细菌。由于其不产生内毒素等特性，被公认为是一种安全的微生物，在乳制品等食品工业中有十分广泛的应用。在过去的20年中，部分乳酸菌菌株全基因组序列测序的完成和基因功能的研究使得乳酸菌遗传学和其表达系统取得了很大的发展。这些进展加之乳酸菌本身的特性推动了乳酸菌在蛋白的表达，疫苗的运输，治疗性药物的介导等方面的应用。　　 本论文的第一部分旨在利用Nisin的生物合成系统对外源的生物活性多肽进行酶法修饰，达到稳定多肽分子的目的。首先构建单载体修饰系统，把携带Nisin信号肽和外源多肽的融合编码序列重组质粒转化到Nisin的生产菌株Lactococcus lactis N8中表达和修饰具有生物活性的多肽分子。在另一方面，为了使得融合肽和参与修饰的酶之间在数量上达到平衡以及排除宿主菌中Nisin系统的干扰，构建了非Nisin生产菌株Lactococcus lactis NZ9000作为宿主的双载体修饰系统。在此修饰系统中，一个载体能够编码NisBTC，另一个质粒编码融合肽。当在同一株Lactococcus lactis NZ9000中同时导入携带融合肽片段的载体和编码NisBTC的载体时，重组菌株就可以完成底物和修饰酶的表达以及酶对底物的修饰作用。我们对单质粒系统中出现的基因沉默进行了深入的探索。在双载体系统方面，SDS-PAGE显示，在构建的双载体系统中，修饰酶得到了表达。此外，融合多肽的表达和修饰的检测也取得了很大进展。　　 本论文的第二部分利用乳酸菌Lactococcus lactis NZ9000作为宿主和Nisin筛选标记食品级表达载体pLEB688建立了表达系统，构建了食品级的胰岛素样生长因子-I的表达体系，并实现了功能性胰岛素样生长因子-I的分泌型表达。Tricine-SDS-PAGE，Western Blot和基质辅助激光解析串联飞行时间质谱分析显示目的蛋白实现了分泌性的表达。MTT活性实验显示，表达的蛋白在100ng/mL的终浓度下能够对NIH-3T3胚胎成纤维细胞的增值具有最为明显的促进作用：加入重组蛋白在经过48h的作用后，重组蛋白对NIH-3T3细胞的增殖具有17.6％的促进作用。　　 Nisin的修饰系统在乳酸中进行生物活性多肽的酶法修饰和功能性的蛋白胰岛素样生长因子-I在乳酸菌中的表达，能够更好的促进乳酸菌在医药行业的应用。