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微生物蛋白酶和酯酶是重要的工业用酶，它们具有良好的区位和立体选择性而广泛用作拆分手性化学品的生物催化剂，在高附加值的药物中间体和精细化学品的生产中发挥的作用越来越突出。一些手性羟基酸和手性羟基醇是非常重要的工业原料，用于合成手性药物及手性农药。目前，通过开发新催化剂来制备各种手性化学品已经吸引学术界和工业界广泛的关注。 第一部分，本课题从深海来源的链霉菌Streptomyces niveus SCSIO3406CGMCC7863克隆到7个丝氨酸蛋白酶基因，其中SIN3406-1是一个较为新颖的酶，与链霉菌S.niveus肽酶相似度为94％。经过初步筛选手性底物，SIN3406-1对3-羟基丁酸乙酯具有选择性。通过进一步优化反应条件，实验得到SIN3406-1催化3-羟基丁酸乙酯不对称水解的最佳条件为:在pH9.5和温度40℃下，10mg/mL的粗制酶液(2.78U)能够在140min拆分75mmol/L的底物，获得（S)-3-羟基丁酸乙酯的e.e.值＞99.5％，转化率为50.7％，立体选择性＞200。SIN3406-1拆分效果优于已报道的脂肪酶和酯酶，表现出优越的拆分性能。 第二部分，从深海来源的放线菌Marinactinospora thermotolerans SCSIO00652CCTCC AA208041克隆到3个丝氨酸蛋白酶基因，其中SP652-1也是一个新颖的丝氨酸蛋白酶，与已知的Nocardiopsis gilva丝氨酸蛋白酶相似度最高为58％。SP652-1在最适的pH8.5和温度45℃下的酶活为1898U/g（粗酶）。SP652-1拆分扁桃酸甲酯的选择较低，获得的（S)-扁桃酸甲酯的e.e.值和转化率分别为99％，77.78％。基于结构的定点突变发现，F91影响SP652-1的立体选择性。F91Y，F91W，F91H，F91L保持与野生酶相似的选择性，F91M和F91R无选择性，而其余突变体选择性反转。 第三部分，从深海芽孢杆菌Bacillus sp.SCSIO15029克隆到4个酯酶基因，其中乙酰酯酶基因02030在大肠杆菌中异源过量表达，纯化的酶Bae02030对对硝基苯酚乙酸酯特异性较高，对其他对硝基苯酚酯无活性，最适pH和温度分别为8.5和35℃，特异性酶活为36.83U/mg。10％(v/v)正庚烷对其活性具有促进作用，约提高3.01倍。经过筛选，其拆分的最佳底物为乳酸甲酯。通过进一步优化，添加60％(v/v)的正庚烷显著提高其立体选择性，E值由7.3提高到46.7，约6.4倍。在最佳的拆分pH9和温度40℃下，23U的Bae02030能够在2h内拆分12.5mmol/L的乳酸甲酯，转化率为56.03％，获得D-乳酸甲酯的e.e.值为99.5％。 第四部分，同样来源于Bacillus sp.SCSIO15029的羧酸酯酶BSE00077，其特异性底物为对硝基苯酚丁酸酯，最适的pH和温度分别为8和37℃，特异性酶活为217U/mg。它对短链的苏合香酯（乙酸苏合香酯）选择性较高。经过优化条件后，反应中添加10％的正庚烷，在pH7.0和30℃下，9.8U的BSE00077能够在2h拆分50mmol/L乙酸苏合香酯，制备的(R）-1-苯乙醇e.e.值达到99％，转化率超过30％。