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乙酰乳酸脱羧酶（Acetolactate decarboxylase,ALDC）是乙偶姻合成途径的关键酶,催化R型乙酰乳酸和对映异构体S型乙酰乳酸形成单一手性产物R型乙偶姻。尽管利用合成生物学和代谢工程策略已实现乙偶姻的微生物合成,但合成代谢通路中的关键酶ALDC对底物和产物的立体选择性分子机制尚不明确。因此,本论文以Bacillus subtilis168为出发菌株,获得适合X射线衍射的ALDC晶体,通过解析ALDC蛋白结构,研究结构与功能之间的关系。论文研究将来源于Bacillus subtilis 168的ALDC（B.s.-ALDC）编码基因在E.coli BL21中重组表达,37oC IPTG诱导后获得可溶性表达;通过离子交换和凝胶过滤两步柱层析,获得电泳纯ALDC;通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪测得ALDC蛋白实际分子量为28983.4 Da;通过肌酸-萘酚显色法测得ALDC的比酶活为115.16 U/mg。采用气相扩散法对B.s.-ALDC蛋白进行结晶条件筛选及优化,在池液组成为0.1 M氯化钠,0.1 M Tris pH 8.5,25%w/v PEG 3350,添加剂为1%（w/v）n-正辛基-β-D-葡萄糖苷,蛋白浓度为30 mg/mL,培养温度为4℃条件下获得蛋白结晶。通过X-ray晶体衍射分析,获得分辨率为1.5?,空间群为P31,晶胞参数为a=71.303?,b=71.303?,c=84.13?,α=β=90°,γ=120°,Rfree和Rwork分别为0.202、0.200的B.s.-ALDC晶体结构,每个不对称单元格中含有两个分子,B.s.-ALDC是二聚结构。Zn2+与三个高度保守的His191,His193,His204和来自C末端的保守的Glu251,Glu62形成配位键构成活性中心。通过分子对接和动力学模拟研究B.s.-ALDC与底物对映体的结合模式,结果表明B.s.-ALDC与（R）-α-乙酰乳酸复合物的结构中,Zn2+与临近的三个组氨酸残基His191,His193,His201及底物形成配位键,构成五元环结构;与（S）-α-乙酰乳酸组成的复合物中,Zn2+与高度保守的组氨酸和底物配位形成六元环结构。B.s.-ALDC与S型底物结合的自由能比与R型底物结合的自由能大30 kcal/mol,表明B.s.-ALDC更倾向于结合S型底物。综上,论文研究实现了来自枯草芽胞杆菌ALDC的重组表达,获得了晶体结构,揭示了B.s.-ALDC在原子水平上的结构信息,确定了催化过程中决定立体构型选择性的关键氨基酸残基,初步解析ALDC的手性选择催化机理。