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D-（-）-泛酰内酯（D-PL）是合成D-泛酸钙（维生素B5）,D-泛酸和（R）-邻苯二酚等的关键手性中间体。D-泛酸钙和D-泛酸,主要应用于医药、食品、饲料和日化等领域,需求量逐年增长。目前,工业生产D-（-）-泛酰内酯主要采用酶法水解动力学拆分法。首先,通过异丁醛和甲醛的羟醛缩合反应,在酸性条件下与氰化氢加成,进一步酯化合成外消旋DL-泛酰内酯。DL-泛酰内酯再通过水解酶选择性催化,获得高光学纯度的D-（-）-泛酰内酯。传统方法主要缺点体现在高毒性化合物氰化氢,以及大量强酸强碱的使用,不符合绿色化工发展的要求。氧化还原酶不对称还原前手性羰基化合物合成手性醇被认为是最高效的方法。共轭聚酮还原酶（Conjugated polyketone reductases,CPRs）不对称催化二氢-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮（KPL）合成D-（-）-泛酰内酯,与水解酶拆分工艺比较优势体现在:（1）CPRs具有很高的催化立体选择性,保证产物具有高对映体光学纯度,对映体过量值（enantiomeric excess,e.e.）>99.9%;（2）以异丁醛和草酸二乙酯等为合成原料,避免传统工艺中剧毒化合物氢氰酸,以及强酸强碱的大量使用。然而,共轭聚酮还原酶基因资源相对匮乏,目前仅有来源于Candida parapsilosis IFO 0708的CPR-C1和CPR-2两种基因报道。而且,CPR-C1和CPR-C2基因在大肠杆菌中表达水平较低,直接导致重组细胞的催化效率较低。共轭聚酮还原酶属于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）依赖性醛酮还原酶。本文采用基因探矿策略,以CPR-C1和CPR-C2作为基因探针,从GenBank数据库中挖掘新型的CPRs基因。同时,克隆来源于七种不同微生物的假定CPRs基因,在大肠杆菌细胞中实现功能表达,基于催化活力和立体选择性进行筛选。本文以来源于Candida orthopsilosis Co 90-125的共轭聚酮还原酶（CorCPR）为研究对象。选择载体pET28a（+）构建重组表达质粒pET28a-CorCPR,并实现其在E.coli细胞中的功能表达。以二氢-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮为底物,重组CorCPR催化活力和对映体过量值分别为49 U/mg蛋白和e.e.值>99%。针对重组CorCPR的酶学性质进行系统表征,最适反应温度和pH分别为40℃和6.5。重组CorCPR表现出较高的热稳定性,40,45,50℃的半衰期分别为8.0 h,3.7 h和52 min。重组CorCPR对α-酮酯表现出很高的催化活性和立体选择性,尤其是二氢-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮,但不能催化β-酮酯为相应的醇化合物。以二氢-4,4-二甲基-2,3-呋喃二酮为底物,Vmax和Km分别为227.3μmol/min·mg蛋白和1.3 mM。本文进一步针对重组CorCPR不对称催化D-（-）泛酰内酯的合成工艺进行研究。以Bacillus subtilis 168葡萄糖脱氢酶（GDH）辅酶NADPH再生酶,构建重组表达质粒pACYCDuet-CorCPR-GDH,共表达GDH与CorCPR基因,实现NADPH的循环利用。以E.coli pACYCDuet-CorCPR-GDH静息细胞为催化剂,100 mM KPL为底物,分批催化反应的最适pH值和温度分别为6.5和35℃,最适葡萄糖与底物的摩尔比为1.25:1,无需添加辅酶。为了避免底物在pH 6.5条件下的自水解,建立了连续流加催化工艺,利用E.coli pACYCDuet-CorCPR-GDH静息细胞作为催化剂,将1 M底物KPL与1.25 M葡萄糖浓缩于5 mL pH 2.5缓冲液中,分别以11μmol·min-1和14μmol·min-1的流速持续流加。最终产物浓度达到379 mM,转化率为95%,e.e.值>99%,时空产率达到157 g·L-1·d-1。