葡萄糖脱氢酶(Glucose dehydrogenase,GDH)包括NADP+依赖的葡萄糖脱氢酶和醌蛋白葡萄糖脱氢酶。作为磷酸戊糖途径的关键酶,NADP+依赖的葡萄糖脱氢酶在食品医药领域发挥重要作用。醌蛋白葡萄糖脱氢酶以吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone,PQQ)为辅酶,作为新型辅因子在医药等方面而引起关注。葡萄糖脱氢酶的生物学功能研究虽有一段历史,但需完善,同时吡咯喹啉喹的产量还处于很低水平,本课题针对目前存在的问题做了深入研究,旨在研究葡萄糖脱氢酶的生物学功能及提高吡咯喹啉醌的发酵产量：1、对来源于肺炎克雷伯氏菌和大肠杆菌中的NADP+依赖的葡萄糖脱氢酶的基因序列进行比对并构建工程菌,通过测定三株工程菌生物量、葡萄糖剩余量以及酶活,发现相比带有空质粒的菌株,三株工程菌的生物量显著提高,葡萄糖剩余量明显减少,酶活性分别提高为8.5倍、10.5倍和12倍,表明葡萄糖脱氢酶的超表达可以促进菌体生长。2、PCR扩增来源于大肠杆菌中的醌蛋白葡萄糖脱氢酶基因,构建重组载体后导入到肺炎克雷伯氏菌中。随后通过高效液相色谱法探索PQQ检测条件,确定波长为200 nm,流速为0.8 mL/min,并确定流动相中甲醇与水(加入5‰磷酸)的泵比例为10：90,绘制PQQ标准曲线,R2为0.999,并对构建的工程菌中PQQ含量进行检测。3、以PQQ的合成前体物谷氨酸和酪氨酸为切入点,分别进行单因素水平和四因素三水平正交实验做发酵条件优化。单因素实验中分别添加谷氨酸和酪氨酸以及它们的混合物,PQQ的产量分别达到约为1044.91mg/L,626.7 mg/L和1186.21 mg/L。正交实验中通过对发酵温度,转速,发酵培养基中碳源和氮源的浓度优化,使发酵液中PQQ的最终产量达1226.37 mg/L,该研究为PQQ的高产奠定基础。