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中草药有效成份的微生物转化虽然已经取得了很大的进步，但是由于多数中草药有效成份的水不溶性，在临床上仍然受到很大的限制。本课题旨在采用耐有机溶剂微生物转化对藤黄中的有效成份藤黄酸进行结构修饰与改性，在有机溶剂存在的体系中羟化藤黄酸，以期进一步提高藤黄酸的抗肿瘤活性，为进一步的药物筛选提供依据。
本论文的主要内容包括:①筛选具有耐有机溶剂性能并能对藤黄酸进行转化的微生物；②候选菌株YS01含P450酶系的初步证明；③藤黄酸转化产物的结构表征；④菌株YS01在有机溶剂存在体系中羟化藤黄酸转化条件初步优化；⑤菌株YS01中所含P450单加氧酶基因的克隆和表达；⑥P450表达产物对藤黄酸的转化能力验证。
本研究首先从油脂污染的土壤中筛选得到一株能耐20％DMF并同时能利用环己烷的菌株YS01。综合16srDNA和BIOLOG的分析，YS01菌鉴定为地衣芽孢杆菌Bacilluslicheniformis。利用菌株YS01对7-乙氧基香豆素的转化，初步证明B.licheniformisYS01中含有P450酶系。
将B.licheniformisYS01用于转化中草药有效成份藤黄酸，其转化产物经质谱和核磁共振谱的解析，分别确定为9，10-环氧藤黄酸和10-羟基藤黄酸。通过初步优化B.licheniformisYS01转化藤黄酸的工艺，确定了优化的转化条件：将2g/L的底物藤黄酸溶于含30％(V/V)DMF的转化液中，菌浓度OD600为10，37℃转化24h，藤黄酸转化为10-羟基藤黄酸的转化率达到75.1％。
根据Genbank中模式菌B.licheniformis推测P450酶系的bioI和fer基因序列设计引物，分别扩增出YS01菌的P450单加氧酶和铁硫氧化蛋白基因序列(bioI和fer)。经过blast分析表明所得基因与基因库中推测基因bioI和fer的同源性分别达到99％和100％。分别构建重组菌BL21/pET-bioI和BL21/pET-fer，经IPTG诱导之后采用NADPH递减法测定P450酶活力，诱导后BL21/pET-bioI的比活力达到了8.4U/μg，是空载体转化宿主的3.5倍，而用CO示差法测定，该重组菌的比酶活达到33.3nmol/mL蛋白，为对照的9倍。SDS-PAGE电泳结果显示，BL21/pET-bioI在44kDa左右有一明显条带；BL21/pET-fer在10kDa左右处有明显的铁硫氧化蛋白大小的对应条带。表明了P450BioI和Fer在重组菌中分别得到了成功表达。
将重组菌BL21/pET-bioI和BL21/pET-fer双菌偶联转化2g/L的藤黄酸，10-羟基藤黄酸的转化率达到了63.2％，双菌体系转化比对照菌BL21/pET22b的转化率提高了107.9％，比单菌BL21/pET-bioI的转化率提高了31.1％。验证了P450BioI能催化氧化藤黄酸及Fer的电子传递的性能。从检测到的转化中间体9，10-环氧藤黄酸推测该氧化可能是先形成环氧化合物再转化为羟化藤黄酸的转化途径，并推测B.licheniformisYS01的P450BioI属于P450的类型Ⅰ家族。
本研究自行筛选了含P450酶系的耐有机溶剂微生物BacilluslichenifocmisYS01，采用了YS01对藤黄酸进行转化得到9，10-环氧藤黄酸和10-羟基藤黄酸，对新药开发及藤黄酸代谢研究有重要的价值。首次克隆并表达了B.licheniformisYS01中P450bioI和fer基因，为其进一步的相关性质研究奠定了基础。