谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferases,GSTs）在生物体内对外源物质的解毒代谢过程具有非常重要的作用,是体内重要的解毒代谢酶之一。本实验运用分子克隆技术构建了GSTs重组表达质粒,研究其在毕赤酵母和大肠杆菌中的高效表达及其表达产物酶学性质,并验证其黄曲霉毒素降解功能。论文主要结论如下:1.将来源于小鼠肝脏的谷胱甘肽S-转移酶基因进行生物信息学分析,结果显示:基因全长666 bp,编码221个氨基酸,属亲水性稳定蛋白,存在29个磷酸化位点,α螺旋是其二级结构主要构成;其保守结构域包含一个N末端的硫氧还蛋白折叠结构域和一个C末端的α螺旋结构域,属于GST-Alpha家族。对该哺乳动物来源基因根据毕赤酵母的密码子偏好性进行优化后,合成基因序列,将其命名为mgsta3。2.成功构建了pPIC9K-mgsta3-his6重组质粒。经电转化导入毕赤酵母（P.pastoris）GS115表达宿主细胞中,PCR筛选阳性重组菌株,经甲醇诱导64 h后获得目的蛋白,通过SDS-PAGE和Western blot分析并鉴定所构建的重组菌株能正确表达目的蛋白。3.成功构建了pET30a-mgsta3-his6重组质粒。基于合成基因与大肠杆菌表达菌的密码子适应指数CAI值较低的情况,设计插入信号肽pho A（碱性磷酸酶）及arg U基因。对重组质粒进行优化,得到具有更高表达及活性的重组蛋白,使目的蛋白在利于蛋白折叠和二硫键的形成的细胞周质中表达以及增加t RNA-arg U的表达改善稀有密码子AGA的存在抑制目的蛋白表达的情况。4.成功地将重组质粒分别转入大肠杆菌BL21（DE3）表达宿主菌和大肠杆菌Nissle 1917益生菌中进行原核表达,通过IPTG诱导表达并纯化获得目的蛋白。SDS-PAGE及Western blot显示正确表达重组蛋白,且插入arg U的优化质粒使重组蛋白的表达量显著提高。5.以1-氯-2,4-二硝基苯（CDNB）和还原型谷胱甘肽（GSH）为底物,检测到纯化回收的GSTs重组蛋白都具有催化活性,且活性高低存在差异,插入arg U的优化质粒获得的GSTs催化活性高于未优化的质粒。酶学性质分析显示GSTs重组蛋白催化反应最适p H为6.0~7.0,最适温度为40℃,具有良好的p H稳定性但温度稳定性较差。二级结构测定的结果显示GSTs的α-螺旋含量占大部分。重组GSTs蛋白对AFB1体外降解实验结果显示,最高降解率为27.96%。