二氧化硅（SiO₂）作为硅酸盐的主要成分,广泛应用于基础设施建设、房地产等领域。随着中国现代化建设进程加剧,对于二氧化硅的需求越来越大,但由于大量的开采和不合理利用,导致二氧化硅资源短缺并带来了严重的环境污染问题,并且情况不断恶化。针对二氧化硅传统采集方法和使用的局限性,急需一种高效环保的富集二氧化硅的方法。本研究希望通过微生物学方法构建一种表面展示硅结合蛋白Si-tag的酵母工程菌,以期建立一种节能环保且能富集SiO₂的方法。主要研究工作如下:（1）研究了Si-tag结合SiO₂的生物学功能及结合最适条件。将Si-tag与增强型绿色荧光蛋白EGFP融合,并成功在大肠杆菌BL21（DE）中表达。将纯化的融合蛋白与SiO₂颗粒共同孵育后洗涤,于荧光显微镜下观察到SiO₂颗粒表面有绿色荧光,验证了Si-tag与SiO₂颗粒吸附的功能;同时Si-tag吸附SiO₂玻璃片的最适时间为50min,最适温度为30°C,最适pH为8.0。（2）成功将硅结合蛋白Si-tag通过C末端锚定蛋白Ylcwp3展示在解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）细胞表面。首先,通过基因工程将Si-tag与Ylcwp3序列融合,并分别克隆到低拷贝载体pINA1296和高拷贝载体pINA1297,通过醋酸锂转化法分别转至Po1g和Po1h中,成功得到重组菌株Po1g/pINA1296F和Po1h/pINA1297F’。FITC免疫荧光染色结果显示,在488nm激发光下对照组均无绿色荧光,工程菌Po1g/pINA1296F#3和Po1h/pINA1297F’#8表面有绿色荧光,并且Po1h/pINA1297F’#8更亮,证明Si-tag已经成功展示在细胞表面,并且高拷贝的Po1h/pINA1297F’#8的表达与展示量更高;（3）SiO₂玻璃片吸附实验探索解脂耶氏酵母表面展示Si-tag的生物学功能。结果显示,在同样水流冲刷下,成功展示Si-tag的工程菌吸附在玻璃片上的细胞要多,并且高拷贝的Po1h/pINA1297F’#8吸附数量更多,证明展示在细胞表面的Si-tag具有生物学功能,并且细胞的吸附能力与蛋白展示量成正相关;SEM结果显示,与对照组相比,Po1h/pINA1297F’#8与SiO₂颗粒接触面呈现镶嵌和抓捕两种形态,证明展示了Si-tag的工程菌细胞表面结构发生倾向于吸附SiO₂颗粒的变化。本研究证明了Si-tag有较强的SiO₂吸附能力,提供一种基于表面展示的富集SiO₂的方法。