微生物表面展示体系在生物技术和工业生产方面有着广泛的应用。谷氨酸棒杆菌能够生产多种化学品,具有鲁棒性强、可高密度发酵、可利用广泛的天然底物的特性,是一种有前途的表面展示宿主菌。谷氨酸棒杆菌展示酶在廉价生物质转化生产化学产品方面表现出良好的性能,是可再生生物制造领域的研究热点。然而,目前的谷氨酸棒杆菌的锚定蛋白数量和展示技术的研究尚处在初级阶段。本研究为了拓展谷氨酸棒杆菌表面展示体系的锚定蛋白的种类,以工业模式菌株谷氨酸棒杆菌ATCC 13032为研究对象,将生物信息学技术和工程展示技术相结合,根据锚定蛋白的特点对谷氨酸棒杆菌ATCC 13032进行了全基因组的锚定蛋白的筛选和确证。基于上述筛选到的锚定蛋白以及遗传学操作工具,构建了多种新型的α-淀粉酶和β-葡萄糖苷酶展示体系,并探究了不同展示体系的改造效果和展示菌株的酶学性质。最后,初步探索了新型锚定蛋白NCgl2775的功能。具体研究内容及结果如下:（1）全基因组水平的新型锚定蛋白的筛选和确证开发了一种新的基于基因组水平的锚定蛋白筛选方法,该筛选方法理论上也适用于其他细菌的锚定蛋白的筛选。通过Locate P的亚细胞定位（SCL）与参数预测、TMHMM（tied-mixture hidden Markov models,捆绑混合隐马尔可夫模型）的跨膜结构预测与可视化,分析了谷氨酸棒杆菌ATCC 13032基因组编码的所有蛋白,并且预测到了25个潜在的锚定蛋白。然后通过展示报告蛋白e GFP和m Cherry,结合免疫荧光反应、流式细胞术分析和激光共聚焦成像技术,从中筛选出了14个新型的锚定蛋白。另外,使用m Cherry作为乘客蛋白以筛选锚定蛋白时,共聚焦显微镜成像和部分菌株的流式细胞仪分析效果比e GFP的筛选效果更好。（2）谷氨酸棒杆菌表面展示α-淀粉酶体系的构建与改造使用挖掘到的14种新型的锚定蛋白分别展示α-淀粉酶Amy E（来源于枯草芽孢杆菌168）,重组菌株的表面检都测到了α-淀粉酶活性。其中10种新型锚定蛋白的表面展示活性都高于已报道的锚定蛋白NCgl1221和NCgl1337,证明了这些新型锚定蛋白的高效性。其中,NCgl0661-Amy E菌株的表面水解活性最高,达到0.36 U/m L（43.85U/g细胞干重）。并且,使用NCgl1307、NCgl2775和NCgl0717展示Amy E的菌株能够在以可溶性淀粉为唯一碳源的培养基中生长。为了提高展示菌株的稳定性和催化活性,通过去除Amy E的信号肽和前肽、使用不同培养基发酵、改造展示体系及展示Amy A的方法进行探究。结果表明:Amy E序列中存在信号肽切割位点可能只是Amy E展示菌株产生泄露的原因之一,还存在其他未知的原因导致展示体系的不稳定;BHISG培养基中的菌体悬浮液和发酵液上清中的α-淀粉酶活都显著高于BHI培养基,可能是前者的生物量较高的原因;对展示体系进行改造时,NCgl2775-DI-Amy菌株的活性最高,且不同的锚定蛋白的改造体系的效果受锚定蛋白种类的影响;Amy A展示菌株的细胞悬浮液和发酵液上清中均检测到了α-淀粉酶活性,且菌株的表面催化活性都显著低于Amy E和Amy展示菌株。（3）谷氨酸棒杆菌表面展示β-葡萄糖苷酶体系的构建与改造分别选取3种β-葡萄糖苷酶作为乘客蛋白,并研究了谷氨酸棒杆菌重组菌株的酶学性质。为了进一步提高重组菌株的催化活力以及探讨展示体系的改造对菌株催化活力的影响,以NCgl1307、NCgl2775、NCgl0717为基础锚定蛋白对Tfu0937展示体系进行改造。结果表明,NCgl2775s-Tfu0937的催化活性最高（23.34 m U/m L,4.02 U/g细胞干重）,相对于NCgl2775-DI-Tfu0937活性提高了0.6倍。同时,改造方式对展示体系的影响不仅受锚定蛋白种类的影响,也与乘客蛋白的种类有关。值得注意的是,Tfu1629和Tfu0937展示体系比较稳定,其展示菌株的发酵液上清中均未检测到酶活,这也表明谷氨酸棒杆菌展示体系的稳定性与乘客蛋白的种类有关。（4）锚定蛋白NCgl2775功能的初步研究通过生物信息学技术分析了NCgl2775基本理化性质,其亚细胞定位为N端锚定的膜蛋白,属于角质酶家族。通过遗传定位、系统发育树构建和序列比对分析表明,NCgl2775蛋白在遗传定位和进化上高度保守。同时,体外纯化表征了NCgl2775的基本酶学性质,结果显示NCgl2775蛋白为碱性嗜热酯酶,且对p H条件比较敏感。另外,研究了NCgl2775的敲除对菌株生长的影响,结果发现NCgl2775虽然不是谷氨酸棒杆菌ATCC 13032生长所必须的基因,但NCgl2775的敲除影响了菌株的生长。