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本研究利用单点突变和叠加突变技术手段，对扩展青霉脂肪酶(PEL)进行热稳定性的蛋白质工程改造。ep8是由本课题组获得的含有一个突变点的随机突变热稳定性脂肪酶，在利用PCR介导的分子克隆技术构建pSK-ep8 模板后，采用重叠延伸PCR的方法构建了PEL-ep8-K115R、PEL-ep8-K55R、PEL-ep8-E214P、PEL-ep8-S104V、PEL-ep8-S139V、PEL-ep8-N166E、PEL-ep8-G205P、PEL-ep8-A170P、PEL-ep8-A144P、PEL-ep8-A105P等10个叠加突变体，将上述突变基因在毕赤酵母GS115中表达，获得了10种含有突变基因的产脂肪酶工程菌。发酵获得突变酶并进行了其稳定性的研究。
本研究共获得了3株热稳定性有所改善的叠加突变脂肪酶，一株为最适作用温度下降5℃，同时热稳定性Tm值分别比野生型和随机突变酶提高3.5℃和2.0℃的热稳定性低温酶PEL-ep8-K115R-GS，其发酵酶活为696U/mL，表达量为480ug/mL，比活为1449.0U/mg。一株为Tm值分别比野生型和随机突变酶提高4.5℃和3.2℃的热稳定性酶PEL-ep8-E214P-GS，其发酵酶活为645U/mL，表达量为220ug/mL，比活为2931.8U/mg。一株为热稳定性Tm值比野生型酶提高2.3℃，且与随机突变酶相仿的热稳定性酶PEL-ep8-K55R-GS，发酵酶活为508U/mL，表达量为220ug/mL，比活为2309.1U/mg。
本研究还获得了7个叠加突变脂肪酶，它们的热稳定性没有明显的改善，有的甚至由于突变对空间构象的巨大影响而使突变酶失去了绝大部分活性。叠加突变酶PEL-ep8-N166E-GS，其Tm值为37.9℃，与野生型的相仿；叠加突变酶PEL-ep8-S104V-GS，其Tm值为39.1℃，比野生型下降1.6℃；叠加突变酶PEL-ep8-S139V-GS，其Tm值为35.7℃，比野生型下降5.4℃。还有叠加突变酶PEL-ep8-G205P-GS、PEL-ep8一A170P-GS、PEL-ep8-A144P-GS、PEL-ep8-A105P-GS，它们在经过YPOM板筛选后，都没有产生很明显的透明圈，说明这四个叠加突变酶通过突变后已经丧失了绝大部分甚至全部的活性。