L-丝氨酸是组成蛋白质的20种基本氨基酸之一,系生糖氨基酸。在食品和保健方面有着非常广泛的用途。目前,L-丝氨酸价格昂贵,市场需求量也较大,但国内生产处于空白状态,只能依靠进口。由于L-丝氨酸处于其他几种氨基酸、核苷酸和磷脂的合成代谢的中间位置,较其他氨基酸来说,它的体内代谢运转速度极快。因此,直接发酵生产L-丝氨酸是很困难的。酶促法与传统的发酵法相比由于其反应过程单纯,投资小,副反应少,时间短,产品单一而受到国内外普遍重视。采用酶法生产氨基酸的关键之一是获得高活力的酶制备物,而以基因工程手段高效表达酶蛋白成为解决此问题的重要途径。丝氨酸羟甲基转移酶(Serine Hydroxymethyltransferase,SHMT)能在四氢叶酸(THF)、甲醛及磷酸吡哆醛存在下,催化甘氨酸生成L-丝氨酸。丝氨酸羟甲基转移酶在生物体内有glyA基因编码,且自然界中的一般菌体内都含有glyA基因,但不同菌株中glyA基因所编码的SHMT活性高低不同。本研究中采用PCR方法,分别从大肠杆菌K12和嗜热链球菌AS1.2471基因组DNA中扩增通获得glyA基因,分别将其插入原核表达载体pET-28a(+)形成重组体,转化大肠杆菌DH5α并在其内进行克隆。鉴定后将重组体导入表达菌BL21中,IPTG诱导表达,SDS-PAGE证明SHMT表达成功。利用其含6个组氨酸标签的特点,用Ni+-NTA树脂对其纯化分离。分离纯化所得到的两种不同来源的SHMT,分别检测其逆向酶活。结果表明:来源于嗜热链球菌AS1.2471的SHMT活性显著高于来源于大肠杆菌K12的SHMT,前者约为后者的2倍。表明嗜热链球菌AS1.2471中glyA基因表达出的SHMT具有更高的催化活性及运用前景。通过对两种菌株来源的glyA基因的克隆与表达及活性检测的研究,得到了活性较高的重组质粒及SHMT。为酶法生产L-丝氨酸的研究及工业化应用提供了有益参考。