从北京化工厂污染的土壤中分离筛选到一株产环氧化物水解酶(EH)的黑曲霉SQ-6菌株，利用手性气相色谱和手性毛细管电泳检测酶反应底物和产物的立体构型，发现黑曲霉SQ-6菌株能将外消旋底物中的(R)-苯基环氧乙烷选择性水解生成(R)-苯乙二醇，实验表明该菌株能够产生组成型(R)-立体选择性的环氧化物水解酶。　　 对该菌株产环氧化物水解酶的发酵条件研究表明，其最适碳源为20 g/L的甘油，最适氮源为30 g/L的玉米浆，最适发酵温度为30℃。发酵动力学研究发现，在开始的24 h内碳源急速消耗，限制了生物量和酶的继续增长。通过流加发酵条件实验发现，在5L发酵罐上，从发酵28 h开始，在以1 g L-1h-1的速度连续流加玉米浆的基础上，脉冲流加蔗糖(每10 min补料3 min，流速2 g L-1h-1)，补料到44 h结束，可以获得生物量为24.5±0.8 g干细胞/L，EH酶活351.2±13.1 U/L，菌体的比活为14.3±0.5 U/g。利用发酵获得的完整细胞进行底物生物转化，其最适温度为35℃，最适pH为7.0，转化24 h后，产物(R)-苯乙二醇的对映体过量值为99％，转化率为56％。由于该转化率超过理论值(50％)，用(S)-苯基环氧乙烷与完整细胞保温24 h，然后进行手性气相色谱检测，发现有少量(R)-苯基环氧乙烷出现，表明该菌可能存在少量的环氧化物消旋酶。　　 通过六步纯化获得了电泳纯环氧化物水解酶。研究表明该酶为同源三聚体，亚基分子量为41 kDa。该酶催化水解苯基环氧乙烷的最适温度为37℃，最适pH为7.5。以对硝基苯基环氧乙烷为底物，该酶的米氏常数(km)为0.91mM，最大速度(Vmax)为248μmol min-1 mg-1。四氢呋喃、重金属离子Hg2+、Fe2+及Co2+及氧化剂如H2O2对酶有抑制作用。酶作用的底物研究发现对环氧乙烷的两个碳原子被苯基或带有取代基的苯基，或较大的疏水性烷基和带有取代基的烷基的衍生物有较高的水解能力。　　 基于mEH家族成员的氨基酸序列比对结果，设计一对简并引物，采用RT-PCR的方法获得了部分cDNA序列，设计反向引物，采用反式PCR的方法，获得了该酶基因的3端序列，继续设计一对反向引物，经反式PCR获得了其余的5端序列，完整基因序列提交GenBank数据库(登录号为AY966486)。序列分析表明其含有8个外显子和7个内含子，其中第一个外显子位于非编码区。cDNA序列长度为1188 bp，编码395个氨基酸。无种根进化树分析表明该酶同黑曲霉LCP521菌株来源EH(GeneBank登录号为AF238460)的氨基酸序列同源性为58.3％。　　 采用pET15b原核表达载体，将该酶编码序列同多聚组氨酸编码序列融和，构建了表达质粒pET15b/EH，将其转化大肠杆菌BL21(DE3)获得工程菌，采用5 L发酵罐进行工程菌的诱导表达，当发酵液的OD600达到6.5时，加入终浓度为0.4.mM的IPTG，于25℃继续诱导表达14 h，获得了很高的胞内可溶性EH，酶活为11673 U/L，可溶性EH占胞内可溶性组分总量的60％以上。通过两步纯化(金属螯合层析和凝胶过滤层析)，获得了电泳纯的重组酶。同天然蛋白相比，重组酶具有相同的酶学性质。　　 采用pPIC9k穿梭载体，构建了质粒pPIC9k/EH，同毕赤巴斯德酵母GS115基因组通过HIS4基因进行同源整合，将环氧化物水解酶ORF高拷贝整合到毕赤巴斯德酵母GS115基因组中，获得了分泌表达。经G418抗性筛选和突变子筛选，得到一株高水平表达的工程菌。SDS-PAGE和免疫印迹分析表明，甲醇诱导后重组酵母细胞能够将大小约为84 kDa的糖基化EH蛋白分泌到培养基上清中，EH酶活可达719.7 U/L。该重组糖蛋白经疏水层析纯化获得了电泳纯，研究表明该酶的糖基化程度为51％，热稳定性提高了13％。　　 通过同源建模，获得了黑曲霉SQ-6菌株环氧化物水解酶的三维结构，进一步证实了该酶的活性中心是由Asp191、His369和Glu343组成，它们位于一个疏水性极强的口袋中，在袋口处存在两个高度守恒的酪氨酸残基(Tyr312和Tyr249)，它们能和底物的氧原子形成氢键。在活性中心区域存在一个小型的疏水裂缝，它可以结合环氧化物侧链上的苯基基团或一定长度的脂肪链，但与侧链上含有空间位阻较大基团的底物的结合则非常困难。　　 本论文主要研究了来源自黑曲霉SQ-6菌株环氧化物水解酶的酶学性质、功能和不同的表达方式，为下一步的工业应用奠定了基础。