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作为一种天然催化剂,酶在催化过程中具有高底物特异性、高产物特异性和高催化效率等特点。然而,在酶较为复杂的分离纯化过程中,易失活以及无法回收再利用等缺点也严重限制了其在工业应用的发展。以克服上述酶的缺陷并发挥酶的优异性能为目的,本研究提出了一种高效的分离纯化及固定化的集成化方法来实现这一目的。构建并表达了两种含有融合蛋白标签的β-葡萄糖苷酶（GLEGB,GLEH）。一方面利用ELP标签的温度响应行为,实现目标酶分子的一步快速分离纯化;另一方面利用GB、His标签来强化目标酶在载体材料上的固定化。具体内容如下:（1）设计并通过全基因合成了由ELP纯化标签和石墨烯结合多肽标签的双标签重组β-葡萄糖苷酶质粒pET-GLEGB,由ELP标签和6His标签组成的的二元标签重组β-葡萄糖苷酶质粒pET-GLEH。通过双酶切及PCR验证后证明了重组质粒被成功构建,通过基因测序得到了正确的DNA序列。（2）将β-葡萄糖苷酶转入到受体菌BL21中并在25°C下进行诱导表达。将得到的含有目的酶的粗酶裂解液利用ELP对盐度及温度的敏感性,在25°C,不同浓度的（NH4）2SO4的条件下进行ITC纯化重组酶,并根据酶活回收率及纯化倍数确定最优的（NH4）2SO4浓度为0.5 M。使用一次ITC纯化得到的目的酶的回收率为97.2%,该方法明显优于商业化Ni-NTA亲和层析纯化法的80.6%。（3）利用GB标签的强疏水性,使之与疏水性的碳材料产生较强的吸附力,从而实现通过简单的物理吸附法将GLEGB稳定地固定化于载体材料界面。GLEGB在载体材料GO和C3N4表面的固载量分别能达到698.2 mg g-1和527.3 mg g-1。同时,ELP标签还提高了β-葡萄糖苷酶的热稳定性,当在60°C下水浴30 min后,游离GLE和GLEGB剩余的相对酶活分别为45.6%和56.3%,而游离Glu只有4.0%。含有ELP和GB标签的游离酶及固定化酶的贮藏稳定性和重复使用性都有了明显的提升。（4）为了进一步提高固定化酶的操作稳定性和循环利用性能,利用生物矿化固定化酶技术将重组酶GLEH固定化于由纳米级的层状花瓣自组装形成的微米级有机-无机杂化纳米花中。利用6His标签和Cu2+配位作用,将纯化后的GLEH直接进行生物矿化,合成了复合磷酸铜纳米花GLEH-NF。对比Cu2+浓度、酶浓度、制备温度和时间的变化对复合纳米花GLEH-NF形貌及催化性能的影响,并提出了复合纳米花的形成机理。利用超声波辅助法在15 min内即可实现高固载率（81.2%）和酶活回收率（90.3%）。GLEH-NF和游离酶相比,具有129%的相对酶活。通过该方法制备的固定化酶具有高稳定性,重复使用16次后,仍可保留近70%的初始酶活。