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(R）-α-硫辛酸是具有生物活性的强抗氧化剂，以天然形式存在于动植物细胞内。因其独特的生理特性，(R）-α-硫辛酸不仅被用于治疗糖尿病、肝病等疾病，还可作为人体的营养补充剂，广泛应用在医药、保健品等领域。作为合成(R）-α-硫辛酸的重要手性前体，研究光学纯(R）-6-羟基-8-氯辛酸乙酯((R)-ECHO)的大规模制备技术具有重要的应用价值。而在其制备方法中，酶法不对称还原6-羰基-8-氯辛酸乙酯(ECOO)因100％的理论转化率和高的原子经济性，具有广阔的应用前景。但是由于底物ECOO是一种碳链较长的非天然ε-酮酯，相对于常见的α-，β-酮酯，绝大多数羰基还原酶对其转化困难，使得该方法还不能有效地应用于实际生产。本课题针对ε-酮酯底物ECOO，开展高效羰基还原酶的挖掘和应用研究，最终为(R）-α-硫辛酸前体(R)-ECHO的制备构建一个高效的酶法不对称还原过程。 首先，本研究利用ECOO作为底物，对实验室构建的还原酶试剂盒和保存的酵母菌进行了活力筛选，发现了若干株具有ECOO催化活力的酵母菌。利用生物信息学方法对这些酵母菌中的羰基还原酶进行虚拟筛选，对筛选的基因克隆表达和功能筛选，最终从近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)中筛选获得了一种能高效还原底物的酶CpAR2。 其次，对CpAR2进行纯化，并研究其酶学性质。该酶的比活为120 U/mg protein，最适pH为7.0，最适温度为25℃，在Tris-HCl缓冲液中活力最高;温度稳定性研究表明该酶在30℃，40℃和50℃下半衰期分别为22 h，4.3 h和2.3 min;金属离子对其没有明显的激活作用;该酶对底物ECOO的动力学参数分别是:Km为1.17 mM，Vmax为148μmol min-1 mg-1。底物谱研究表明，CpAR2对α-芳香酮酯和脂肪酮酯具有很好的活性。 为了实现昂贵辅酶的高效再生，本课题将还原酶CpAR2基因和葡萄糖脱氢酶基因进行了串联共表达。利用共表达的重组大肠杆菌整细胞作为催化剂，在优化的反应条件下，10gL-1冻干细胞在0.1 mM辅酶浓度下，可以在13h内将330 g L-1的底物完全转化，产物的ee值在99％以上，时空产率高达530 g L-1 d-1。这为(R）-α-硫辛酸前体(R)-ECHO构建了一个高效的酶法合成过程，也为其工业化奠定了较好的技术基础。