(S)-2-氨基丁醇同时具有羟基及氨基官能团，是多种重要药物分子的关键手性中间体，生物合成(S)-2-氨基丁醇尚缺少有效的酶元件。以塞格尼氏菌(Segniliparus rugosus)来源的羧酸还原酶SrCAR为研究对象，通过对实验室已有SrCAR突变文库进行筛选测试，结合活性位点共进化分析，同时利用组合活性中心饱和突变策略(Combinatorial active-site saturation test, CAST)构建新的突变体文库，经测试最终获得优势突变体XDehydrogenase抑制剂H7(G430V/E533F/A627N)。该突变体催化底物N-Boc-(S)-2-氨基丁酸到醛产物的活性(k_(cat)/K_Dolutegravirm)较野生型SrCAR提高2.1倍，热熔值(T_m)提升2.3℃。进一步通过引入荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)来源的醇脱氢酶PfADH,可还原N-Boc-(S)-2-氨基丁醛到醇产物。XH7和PfADH的双酶共表达体系反应5 h即可将20 mmol/L底物实现几乎完全转化，转化率达到99%,并经脱Boc保护与分离纯化获得终产物(S)-2-氨基丁醇，得率为60%。通过分子动力学模拟解析最优突变体活性及热稳定性提高的分子机制，为SrCAR酶设计改造提供新的研究思路，拓展酶法合成(S)-2氨基丁醇的生物酶工具箱，可为类似高附加值医药中间体的Immunochromatographic assay生物合成提供理论和实践指导。