手性醇是合成药物和其他精细化学品的重要中间体。其合成方法中，利用氧化还原酶催化不对称合成的方法因为其较好的应用优势，已成为当前的研究热点。该加氢反应通常由烟酰型辅酶NADH/NADPH介导，因而，使用酶法全细胞催化制备手性醇依赖于细胞中辅酶的高效供应，建立高效低成本的辅酶再生系统成为实现其生物催化的重要研究内容。　　常用的辅酶再生系统分为底物耦联再生系统和酶偶联再生系统，酶偶联再生系统又主要包括葡萄糖脱氢酶再生系统和甲酸脱氢酶再生系统。由于葡萄糖脱氢酶再生系统的底物葡萄糖价格低廉，葡萄糖脱氢酶酶学性质稳定，且在手性不对称合成时，可以满足大多数NADPH依赖性的羰基还原酶的辅酶需求，因而葡萄糖脱氢酶与羰基还原酶的酶偶联体系是实现手性醇制备中辅酶再生的主要方法之一。但是，葡萄糖脱氢酶体系存在一些问题，葡萄糖脱氢后产生的葡萄糖酸对pH及双酶的酶活影响较大，大量的葡萄糖酸钙沉淀同时也给下游工艺的处理带来不便。　　为了解决葡萄糖脱氢酶辅酶再生系统所存在的这些问题，本文从氧化葡萄糖酸杆菌H24中克隆获得5-葡萄糖酸脱氢酶Ga5DH基因，并在大肠杆菌Rosetta中表达。重组酶Ga5DH对底物葡萄糖酸的活性为2.07 U/ml。Ga5DH在反应葡萄糖酸的同时，会消耗NADP+生成NADPH，因而可与葡萄糖脱氢酶与羰基还原酶耦合，建立基于葡萄糖双重脱氢反应的辅酶再生体系。为了进一步优化该反应，需要对其酶学性质进行分析，进而优化双重脱氢辅酶系统。　　对来源于氧化葡萄糖酸杆菌的5-葡萄糖酸脱氢酶Ga5DH进行纯化后，对其酶学性质进行研究。研究表明，Ga5DH经纯化后，目的蛋白分子量约为26.5 kD，酶活可达到7.83 U/mg。该酶最适温度为40℃，最适pH为11，在pH8～10的缓冲中保温8h，酶活力仍有80％以上的残余。该酶对多种有机溶剂具有良好的耐受性，酶液添加10％的乙醇、乙酸乙酯、甲醇、乙酸丁酯后，酶活仍保持在80％以上。Na+、Ca2+对酶活有明显促进作用;Ni+、Cu2+对酶活有显著抑制作用。　　根据上述的研究结果，本文在获得了高效表达5-葡萄糖酸脱氢酶Ga5DH的重组大肠杆菌基础上，建立了基于葡萄糖双重脱氢反应的辅酶再生系统。为了进一步优化该系统，本文选用了NADPH依赖的羰基还原酶SOU2，以及葡萄糖脱氢酶BmGDH与葡萄糖酸脱氢酶构建三酶耦联重组菌，获得了重组大肠杆菌Rosetta-28a-GA5DH-SOU2-BmGDH。利用该重组大肠杆菌全细胞催化不对称合成（S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯，并对辅酶再生系统进行优化。优化后，在pH=7，COBE含量为320 mM的条件下，加入224 mM的葡萄糖作为辅底物，进行24 h催化，CHBE产率已可达到93％，葡萄糖利用率可达到133％。