α-氨基酸酯酰基转移酶(a-amino acid esteracyltrasferase,AET)能够直接催化底物L-丙氨酸甲酯盐酸盐、L-谷氨酰胺高效合成L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(L-alanyl-L-glutamine,丙谷二肽)。丙谷二肽作为谷氨酰胺的替代物,热稳定性高,水溶性好无生理毒性,常被用于临床。本论文构建了一株高效表达α-氨基酸酯酰基转移酶的重组大肠杆菌,并对其发酵产酶条件和催化反应条件进行研究,以实现丙谷二肽的生物酶法的高效合成。本论文针对来源于鞘氨醇杆菌的α-氨基酸酯酰基转移酶的基因序列进行了密码子优化,并克隆到不同的载体中,筛选出E coli BL21(DE3)/pET28a-SAET产量最高,并作为目标菌株。对该菌株的发酵条件进行优化,优化结果初步确定,培养基成分为:10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、15g/L甘油、10g/L NaCl、0.8g/L硫酸镁、pH 6.3-6.5。培养温度37℃,转速250rpm,培养至菌浓2.0左右加入异丙基硫代半乳糖苷(Isopropylβ-D-1-Thiogalactopyranoside,IPTG)至终浓度为0.6mmol/L,诱导温度25℃,诱导转速200rpm,诱导时间6h。通过Ni-NTA亲和层析法对α-氨基酸酯酰基转移酶进行了分离纯化,SDS-PAGE检测到68kDa的蛋白条带。对该酶的催化条件进行优化,优化结果确定为:反应温度27℃,反应pH8.5,反应时间2h,加酶量50U/mL,底物浓度为丙氨酸甲酯盐酸盐200mmol/L,谷氨酰胺160mmol/L,但未找到对反应有明显促进作用的离子或化合物。经发酵条件和催化条件优化后,丙谷二肽产量达到32.7g/L,转化率达到62.8%。