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基于酵母细胞的直接和间接表面展示系统在生命科学相关研究和工业生产中被广泛的研究和运用。本论文报道了一种基于Im7/CL7超高亲和力相互作用对的高效的毕赤酵母间接表面展示系统,以及该系统在人精氨酸酶Ⅰ固定化中的应用。在本论文中,我们以酿酒酵母来源的SED1蛋白作为毕赤酵母表面展示锚定蛋白,将单价以及通过甘氨酸–丝氨酸柔性连接肽串联的方式构建的二价和三价Im7蛋白展示于毕赤酵母GS115细胞表面,并测定了各种毕赤酵母细胞间接展示的融合蛋白CL7-sfGFP的分子数量;研究了游离的CL7融合的人精氨酸酶Ⅰ的酶学性质,并测定了游离的以及展示Im7蛋白的毕赤酵母表面固定化的CL7融合的人精氨酸酶Ⅰ的酶学活性。为了与基于Im7/CL7强相互作用对的毕赤酵母间接表面展示系统固定化的人精氨酸酶Ⅰ的效率进行比较,我们构建了直接展示人精氨酸酶Ⅰ的毕赤酵母菌株,并对毕赤酵母直接展示的人精氨酸酶Ⅰ进行了检测分析,研究了毕赤酵母直接展示的人精氨酸酶Ⅰ的酶学性质,测定了直接展示于毕赤酵母表面的人精氨酸酶Ⅰ的酶学活性。本论文的主要研究内容及结果如下。1.通过PCR扩增和T5外切核酸酶依赖的装配,构建CL7标签融合的sfGFP、mCherry以及人精氨酸酶Ⅰ的大肠杆菌表达载体pET23a-CL7-sfGFP、pET23a-CL7-mCherry以及pET23a-CL7-huArg I;于大肠杆菌BL21（DE3）菌株中表达融合蛋白CL7-sfGFP、CL7-mCherry以及CL7-huArg I,并用Ni2+亲和色谱进行了纯化;在pH 7.6的TBS缓冲溶液中,测定了融合蛋白CL7-sfGFP的荧光度标准曲线,得到了线性回归方程y=0.0982x﹣0.1421（y为融合蛋白CL7-sfGFP的荧光度;x为融合蛋白CL7-sfGFP的浓度,单位为μg/mL;R2=0.9922）。2.通过PCR扩增和T5外切核酸酶依赖的装配,首先构建毕赤酵母表面展示载体pPICZαA-HA-SED1,在此基础上构建展示单价、二价以及三价Im7蛋白的毕赤酵母载体pPICZαA-HA-Im7-SED1、pPICZαA-HA-2×Im7-SED1以及pPICZαA-HA-3×Im7-SED1;上述质粒用限制性核酸内切酶Pme I线性化后电转毕赤酵母GS115感受态细胞,得到了毕赤酵母GS115/pPICZαA-HA-SED1、GS115/pPICZαA-HA-Im7-SED1、GS115/pPICZαA-HA-2×Im7-SED1以及GS115/pPICZαA-HA-3×Im7-SED1转化子,经菌落PCR、流式细胞术、蓝光仪检测、免疫荧光显微术以及Western Blot检测分析,证实了Im7蛋白在甲醇诱导的毕赤酵母表面的高效展示以及与融合蛋白CL7-sfGFP、CL7-mCherry的特异性高效结合;通过荧光度测定的方法测定了甲醇诱导24、48、72以及96小时后平均每个毕赤酵母细胞间接展示的CL7-sfGFP蛋白的分子数量;甲醇诱导72小时后毕赤酵母表面展示的Im7蛋白数量不再增加;甲醇诱导96小时后展示单价、二价以及三价Im7蛋白的毕赤酵母平均每个细胞间接展示的CL7-sfGFP蛋白的分子个数依次为2.830×106、2.946×106、4.274×106。3.根据Chinard比色法,测定了L-鸟氨酸的标准曲线,研究了游离的CL7融合的人精氨酸酶Ⅰ的酶学性质,并测定了游离的和毕赤酵母GS115/pPICZαA-HA-3×Im7-SED1细胞间接展示的CL7融合的人精氨酸酶Ⅰ的酶学活性;游离的CL7融合的人精氨酸酶Ⅰ的最适pH为9.0,最适反应温度为60℃,最适反应Mn2+浓度为2mM;最适反应条件下,游离的融合蛋白CL7-huArg I的酶学活力为909.0 U/mg;间接展示于毕赤酵母GS115/pPICZαA-HA-3×Im7-SED1细胞的融合蛋白CL7-huArg I的酶学活力为217.8 U/mg;间接展示CL7-huArg I融合蛋白的毕赤酵母GS115/pPICZαA-HA-3×Im7-SED1细胞,1g湿菌体的酶学活力为1804 U,1g干菌体的酶学活力为6910 U;融合蛋白CL7-huArg I固定化于毕赤酵母表面后,酶活力下降至24%。4.通过PCR扩增和T5外切核酸酶依赖的装配,构建展示人精氨酸酶Ⅰ的毕赤酵母载体pPICZαA-HA-huArg I-SED1,经限制性核酸内切酶Pme I线性化后电转毕赤酵母GS115感受态细胞,得到了毕赤酵母GS115/pPICZαA-HA-huArg I-SED1转化子,经菌落PCR、流式细胞术、免疫荧光显微术以及Western Blot进行检测分析后,证实了人精氨酸酶Ⅰ在毕赤酵母表面的高效直接展示,研究了毕赤酵母GS115/pPICZαA-HA-huArg I-SED1细胞表面展示的人精氨酸酶Ⅰ的酶学性质,并对其酶学活性进行了测定;毕赤酵母表面展示的人精氨酸酶Ⅰ的最适反应条件为:pH 9.0,温度60℃,Mn2+浓度2mM;最适反应条件下1g湿毕赤酵母GS115/pPICZαA-HA-huArg I-SED1细胞的酶学活性为1398 U,1g干毕赤酵母的活性为5356 U。