本发明公开了一种具有源自耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)的对应于SEQ ID NO:1氨基酸序列的O-磷酸丝氨酸巯解酶(OPSS)突变体,其缺失三至七个C-末端氨基酸残基。此外,本发明还公开了编码OPSS突变体的核酸分子、含有该核酸分子的表达载体,以及用该表达载体转化得到的转化体。此外,本发明提供一种生产半胱氨酸的方法,其中在OPSS突变体存在下,使O-磷酰-L-丝氨酸(OPS)与硫化物发生反应。OPSS突变体具有改善的酶活性,可通过简单的酶转化反应进行L-半胱氨酸的环保生产。