固定化酶技术最早主要出现在单酶固定化方面的研究,近几年来越来越多的研究者开始研究多酶共固定化技术,然而无论是单酶还是多酶固定化都存在着固定化酶数量较少、固定化酶分子活性中心被隐藏等问题。因此本课题研究的目的是寻找一种新型高效固定化技术来解决上述存在的问题,同时给工业酶制剂多酶复合固定化提供理论基础和技术支撑。实验选择纤维素作为固定化载体,以绿色荧光蛋白GFP作为固定化目标蛋白质,借助基因重组技术手段构建一套完整的多层定向自主装固定化体系,并且在该体系中引入支架蛋白作为载体与目标蛋白的连接桥梁。该课题有两大创新点,第一点是载体表面的每个支架蛋白不仅可以固定至少两倍的目标蛋白,还可以调控该支架蛋白的长度来间接控制目标蛋白的数量;第二点是支架蛋白与固定化目标蛋白能够特异性定向的亲和结合,从而避免固定化目标蛋白活性位点被破坏的可能性。该实验首先利用支架蛋白末端的纤维素结合域与载体表面进行亲和吸附,然后通过支架蛋白上的每个位点基于锚定域与粘合域的亲和作用方式再次固定绿色荧光蛋白,从而实现载体、支架蛋白以及绿色荧光蛋白三者之间的定向自我组装。实验结果发现,该体系固定的绿色荧光蛋白最大装载量达到0.508 μmol/g纤维素;此外发现通过多长度支架固定的GFP数量是单一长度支架的3倍,这说明了在该多层固定化体系中固定目标蛋白效率提高了 300%。