2-氯丙酸是一种重要的化工中间体,被广泛应用于医药、染料、农药等行业。使用2-氯丙酸脱卤酶制备光学纯2-氯丙酸的有重要的意义。本文首先通过易错PCR手段将S-2-氯丙酸脱卤酶定向进化,并筛选得到进化酶DehⅡ-B2,该酶的最适pH为9.5,最适温度为60℃,Vmax和Km的值分别为2.63×10-3mM·min-1和0.75mM。进化酶的比活比原始酶提高了3.9倍。通过分子模拟和分子对接发现,DehII-B2的活化能下降了1.4kcal/mol,催化残基Asp10与底物α碳原子的距离缩短了0.3216m。在两者的综合作用下使酶活力提高。其次,通过定点突变改造R-2-氯丙酸脱卤酶的Asn203位点。发现当该位点突变为ser203时,酶的选择性由催化R-2-氯丙酸转化为催化S-2-氯丙酸,比活降到0.101U/mg；当该位点突变为Gln203时,酶的选择性未变,但是比活降低了17%。突变为其他氨基酸均失活。同源建模结果表明空间位阻效应和氢键作用可以很好的解释各种突变体的比活变化。最后,通过易错PCR手段将R-2-氯丙酸脱卤酶定向进化,并筛选得到有效突变子库,突变子DehDIV-G2和DehDIV-E7的酶活力分别提高24.8%和39.6%。通过SYBYL对酶与底物进行分子对接显示,DehDIV-G2的活化能下降0.23kcal/mol, DehDIV-E7的活化能下降0.61kcal/mol。由于酶和底物R-2-氯丙酸的活化能下降,亲和能力提高,从而提高酶活力。