高盐、高压、低温、低氧和寡营养等极端环境造就了海洋链霉菌独特的代谢方式,使其次级代谢产物丰富多样进而成为新型活性物质的重要来源。分离自青岛胶州湾的海洋链霉菌(Streptomyces griseoaurantiacus)菌株M045能够产生手霉素A、中尼霉素A和B等多种抗生素。其中,中尼霉素A是由前体物质手霉素A经辅酶依赖型氧化还原酶CHIE4催化合成。研究表明中尼霉素可抑制黑色素瘤与乳腺癌的发生,并对农作物病原真菌具有抑制活性,因而具有较高的研究与应用价值。本课题采用多种蛋白表达系统对来自海洋链霉菌菌株M045的CHIE4进行了体外重组表达研究。结果表明,由原核表达载体pET28表达的CHIE4会形成包涵体,通过透析和复性等处理能够获得可溶性的CHIE4,但是活性检测发现该CHIE4的催化活性基本丧失。利用原核表达载体pMAL-p5x和pMAL-c5x可获得与麦芽糖结合蛋白标签融合表达的可溶性CHIE4。该融合蛋白经MBP亲和层析、TEV蛋白酶酶切和Ni柱串联亲和层析可得到纯化的单一CHIE4,活性检测实验证实该CHIE4具备催化活性。实验同时证实利用真核表达载体pPIC9K和毕赤酵母表达系统无法获得CHIE4的表达。辅酶依赖型氧化还原酶CHIE4的编码基因GC含量高达65%,原核表达易形成包涵体,变性复性后蛋白又极易失去催化活性,为CHIE4的生产应用带来挑战。本研究利用麦芽糖结合蛋白标签融合表达系统,经蛋白酶切和串联亲和层析获得了具有催化活性的CHIE4,为实现CHIE4的大规模应用和中尼霉素的工业化生产奠定基础。