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(S)-（4-氯苯基）吡啶-2-甲醇是抗组胺类药物卡比沙明和苯磺酸贝他斯汀等合成中的重要手性砌块。但目前主要是化学法合成,污染大且劳动保护要求高。虽然有生物法在研究,但其催化效率和立体选择性远远达不到药物合成的要求。因此,本研究采用半理性设计方法对来自高温厌氧杆菌（Thermoanaerobacter brockii）的醇脱氢酶（TbSADH）进行定向进化改造。基于其晶体结构,通过分子动力学模拟对TbSADH催化口袋内氨基酸残基进行分析,寻找影响口袋柔性的关键残基并进行改造,使其能够不对称还原高效合成高ee值的手性醇产物。同时解析催化口袋重塑与催化效率及立体选择性的关联,为同类型催化反应和酶分子改造研究提供理论和实践经验。具体内容包括:（1）基于TbSADH晶体结构（PDB:1YKF）,分别在30°C和60°C对野生型TbSADH催化口袋内的氨基酸残基进行100 ns的分子动力学模拟,模拟结果中均方根涨落（Root mean square fluctuations,RMSF）值的波动情况可以反映氨基酸残基的柔性大小。结果发现口袋内A85、I86、L294及C295位点相对于其它位点更为刚性,说明这些位点可能是酶结合底物过程中产生阻碍的关键位点。因此对这四个位点进行计算机虚拟突变,A85突变成甘氨酸,I86、L294及C295位点则突变成丙氨酸。分子动力学模拟结果中A85及I86位点突变后会引起RMSF值明显波动,而其它位点却不明显,表明A85、I86是影响构象动力学的关键位点。（2）基于结构及分子动力学模拟分析,首先对A85及I86位点进行单位点饱和突变,结果得到了一系列酶活较低的单突变体。为了优化立体选择性和酶活,再次针对A85及I86位点利用组合活性中心饱和突变策略（Combinatorial active-site saturation test,CAST）构建精准突变库,由于底物（4-氯苯基）吡啶-2-甲酮空间位阻较大,因此通过简并密码子设计将这两个位点组合突变为空间位阻较小的氨基酸残基（A、S、T、L、I、V、G、C）,最终筛选得到一系列酶活提高的突变体。其中最优突变体T15（A85G/I86L）催化底物生成（S）-醇产物具有99%e.e.光学纯度和98%的转化率。以纯化的突变体酶作为催化剂考察不对称催化性能,进行动力学参数、热稳定性、酶促不对称反应及底物特异性研究。研究结果表明,最优突变体T15具有优秀的催化潜力,kcat/Km为703.52s-1?mM-1;底物浓度为100 mmol?L-1时,100 mL体系中4 h就可达到完全转化,光学纯度99%e.e.,分离得率为94%。热稳定性好且在底物谱测试中,对大多数酮底物也具有很好的酶活力。通过T15与野生型的分子动力学分析,发现突变后催化口袋的体积由原来的141±33?3增加到213±41?3,证明突变体口袋的柔性得到增强。（3）为了探究其它位点对活性及立体选择性的影响,首先以（S）-专一型突变体T13（A85G/I86A）为模板引入口袋内的Q101、W110、L294及C295位点,鉴于底物空间位阻较大因此将这些位点均突变为位阻较小的丙氨酸（A）及丝氨酸（S）。通过活力测定得到的最优突变体T33（Q101A/A85G/I86A）,催化底物（4-氯苯基）吡啶-2-甲酮生成（S）-醇产物具有99%e.e.光学纯度和98%的转化率。对优势突变体进行TTN及底物特异性研究,结果表明突变体T33同样具有优异的催化潜力,TTN达到6555,同时对大多数底物具有较好的催化活性。另外,以（R）-专一型突变体I86P作为模板引入S39、Q101、W110、L294及C295位点进行饱和突变,所得最优（R）-专一型突变体转化率为56%,光学纯度78%e.e.;（S）-专一型转化率为71%,光学纯度70%e.e.。