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转谷氨酰胺酶(transglutaminase，TGase)是一种通过催化多肽链中酰基基团转移使蛋白质之间发生共价交联反应的转移酶，它催化蛋白分子之间发生交联反应，提高蛋白质的水溶性、持水性、塑性和热稳定性等。微生物转谷氨酰胺酶(microbial transglutaminase，MTG)是研究的最多的一类转谷氨酰胺酶，我们使用PCR技术扩增茂源链霉菌(Streptomyces mobaraensis)的转谷氨酰胺酶酶原(pro-transglutaminase，pro-MTG)基因，然后通过密码子优化，降低GC含量，并连接到表达载体pET22b(+)，转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21，转化菌株经过IPTG诱导后，离心，收集菌体，破碎细胞，即可获得pro-MTG，结果表明，经密码子优化后的pro-MTG的表达量达到了优化前的4.4倍。为提高MTG的比活力，本文通过基于融合PCR的定点突变技术将转谷氨酰胺酶成熟肽的第二个丝氨酸突变为脯氨酸，突变后MTG的比活力达到了突变前的1.26倍。上述研究结果表明密码子优化及定点突变技术可以应用于优化pro-MTG在大肠杆菌中的表达。由于激活pro-MTG的蛋白酶大部分都是非特异性切割，导致pro-MTG降解，为了解决这个问题，我们在pro-MTG的酶原和成熟肽之间引入肠激酶(enterokinase，EK)的特异性识别位点，转化E.coli BL21，成功的表达了改造后的pro-MTG，然后用EK切割，获得了具有活性的MTG。上述研究结果表明，在pro-MTG的酶原和成熟肽之间插入位点，不会影响pro-MTG的表达，同时也可以特异性地激活pro-MTG。由于E.coli不能实现外分泌表达，因此，我们选用枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)WB800作为宿主菌，而EK基因不能在B.subtilis WB800中表达，所以我们将一种可以用来激活pro-MTG的蛋白酶SAMP45基因（来源于Streptomyces albogriseolus）整合至枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)WB800的基因组上，获得菌株B.subtilis WB800S，然后构建载体PBEP43-proMTG，转化B.subtilis WB800S，转化菌株经过发酵后可以在发酵液中获得具有活性的MTG，经过2L的小罐发酵，最高酶活达到了4.6U/mL，实现了MTG的胞外高效表达。