γ-氨基丁酸（GABA）是一种抑制性神经递质,具有一系列重要的生理功能。GABA作为一种功能性食品保健因子其制备和应用一直备受人们关注。谷氨酸脱羧酶（GAD）是生物催化生产GABA的关键限速酶。GABA的传统发酵法产量较低,不适合GABA的规模化生产,利用GAD通过体外催化合成GABA是一种简单经济的生产方式。为了获取GABA生产所必需的GAD,本研究构建了一株重组工程菌E.coli BL21-pGEX-4T-gadB,经表达纯化获得高活力GAD,并对其酶学性质进行了研究。主要研究内容和结果如下:1.以植物乳杆菌L.plantarumQL-14基因组序列为模版,设计了一对特异性引物并扩增谷氨酸脱羧酶编码基因gadB,将其连接至融合表达载体pGEX-4T-3构建重组质粒pGEX-4T-gadB并转化至E.coli BL21构建大肠杆菌原核表达系统。测序结果显示谷氨酸脱羧酶编码基因gadB与GeneBank上已发表的植物乳杆菌L.plantarum WCFS1中gad基因序列同源性最高相似度为99.6%。2.利用生物信息学分析方法对克隆GAD进行序列及结构分析,发现gadB基因ORF全长1410bp编码469个氨基酸。重组GAD分子式为C₂₄₁₆ H₃₆₅₈ N₆₄₈O₆₉₁ S₂₃,理论分子量53574.9u,理论等电点（pI）5.58。GAD为亲水性蛋白,有磷酸吡哆醛类酶结构域,N-端不含负责转移到胞外的信号肽。二级结构中α-螺旋比例为52.67%,延伸链为31.56%,β-转角为7.25%,无规卷曲为8.53%。通过构建分子系统树发现该GAD与植物乳杆菌（L.plantarum subsp.plantarum NC8）亲缘关系最近。3.利用IPTG诱导使重组蛋白表达。通过表达条件优化,最终确定IPTG以1.0mM的浓度16℃过夜诱导可以得到可溶性蛋白。利用GST亲和层析的方法分离纯化目的蛋白。基于Berthelot反应原理建立了纯化GAD活力测定的比色法,并通过优化底物浓度以及纯化条件排除了底物和纯化所用试剂Tris、GSH对测定的干扰。实验结果显示,底物的最适浓度是0.02M,纯化蛋白浓度是0.626mg/mL,纯化GAD比活力9.9U/mg。4.通过研究其酶学性质,得到重组GAD的最适反应pH是4.6,最适温度是40℃,重组GAD在70℃条件下处理30min仍有80%活性,在0℃保存一个月基本不失活,具有良好的热稳定性;重组GAD的辅酶PLP的最适添加浓度为0.005mM;金属离子Fe²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺对重组酶活力有一定的促进作用;非离子表面活性剂吐温20对重组GAD活力促进作用最大,而阴离子表面活性剂SDS对其活力有明显抑制作用;有机溶剂异戊醇对GAD活力有促进作用。重组GAD的Km值为23.33mM,Vmax为1.133μM/min。