长链脂肪酸的羟化产物及其衍生物具有十分重要的应用价值，可用来生产树脂、蜡类、尼龙、粘合剂、润滑剂和化妆品等物质。由于羟化位点人多在末端或亚末端的惰性碳原子上，因此化学合成相对比较困难，往往需要高温高压等较苛刻的反应条件，副产物往往也比较多，成本非常高。而生物催化有着独特的优势，可以以长链脂肪酸等为原料，在特定的位置进行羟化，条件温和、步骡少、收率高、成本低。P450酶中的CYP102A家族是脂肪酸羟化酶，其氧化酶和电子传递链是融合在在一条肽链上的融合蛋白，反应速率高，区域选择性较好，大多来源于芽孢杆菌，易克隆表达。本课题的目的就在于催化获得油酸的末端和亚末端羟化产物。因此，比较文献中对CYP102A家族的性质分析，CYP102A2对不饱和脂肪酸的活性较高，故选用CYP102A2为研究对象。　　CYP102A2来源于枯草芽孢杆菌，之前虽有过初步研究，但对其酶学性质，催化特性，反应机理等目前没有系统的认知。本文将CYP102A2在大肠杆菌BL(DE3)中进行了克隆表达，经金属亲和层析进行纯化，并对酶学性质和催化特性进行了较系统的研究。实验结果表明CYP102A2的最适反应温度为45℃，最适pH为7.0，在pH为6.5～7.5之间酶活都在最高酶活的90％以上。CYP102A2在50℃下保持30 min酶活损失50％左右。CYP102A2的pH耐受性较好，在pH6.0～8.0之间保持48 h，其活性基本保持在80％以上。添加20％DMSO与DMF在4℃、pH7.0下孵育2h后，酶活能保持在90％左右。结果表明CYP102A2具有较好的助溶剂耐受性。对底物专一性的研究显示，CYP102A2对长链的饱和和不饱和脂肪酸具有较好的活性，而且CYP102A2偏好于不饱和的长链脂肪酸，以油酸的比活作为100％，对应的饱和脂肪酸硬脂酸活性只有11.7％左右。本文还对长链的饱和和不饱和醇类、酮类和酯类底物进行测定，结果显示无明显活性。CYP102A2对长链脂肪醛类有活性，酶活约为油酸的1％。在对芳香族的底物、烷烃类底物、长侧链的甾体类物质也无活性。在对醛类底物产物鉴定中证实，其产物为醛类的氧化产物羧酸及其羟化产物。综合研究表明CYP102A2催化醛的反应为先氧化醛生成对应的脂肪酸，再进行羟化。这是第一次发现CYP102A2能氧化醛类，实验结果对CYP102A2催化特性的认识有很大帮助。　　CYP102A2催化油酸生成(w)-1/(w)-2-OH油酸过程中需要NADPH的消耗，本文构建了CYP102A2与GDH的共表达体系，解决了辅酶再生的问题，并对反应体系进行了优化。结果表明，最适反应温度为30℃。对于pH的优化结果来看，反应的最适pH为7.0，在6.5～7.5之间能保持一个较高的活性，转化率在70％以上。对底物浓度的初步优化结果显示，当底物浓度为6g/L时，底物转化量达到最高，转化率约为79％。对反应进程的监测显示，在最初反应中转化率迅速增加，反应到4.5 h左右，反应停滞，推测可能是存在产物抑制或者是酶的稳定性不好，在实际应用时需解决相关问题，反应平衡后目标产物(w)-1/(w)-2-OH油酸的分离产率为62％。本课题的研究为应用CYP102A2生产羟基脂肪酸奠定了坚实的基础。