全球能源可持续发展战略对以酶为核心的绿色生物能源制造提出迫切需求。以大宗油脂为原料,利用脂肪酶和脱羧酶的多酶级联催化合成烃类燃料,以代替传统化石燃料,是当前研究的热点,但目前反应过程中所存在底物传输效率差、转化率低等问题,限制了其下游的应用推广。本论文尝试基于谍标签（SpyTag）/谍捕手（SpyCatcher）的蛋白自组装策略,首先构建脂肪酶（Thermomyces lanuginosus lipase,TLL）的融合蛋白TLL-Linker-SpyCatcher和光脱羧酶（Chlorella variabilis fatty acid photodecarboxylase,Cv FAP）的融合蛋白Cv FAPLinker-SpyTag;其次,基于SpyTag/SpyCatcher可自发形成异肽键的原理,通过在体外混合自组装形成多酶复合体（TLL-Cv FAP）,并进一步考察其催化油脂生成为烃类的转化效率,本研究相关结果在进一步丰富多酶复合体制备基础性研究的同时,为降低烃类生物燃料的合成成本、提高生产效率提供了科学依据。具体开展研究内容及结果如下:1.多酶复合体自组装元件的设计及构建。利用无缝克隆和酶切酶连技术,分别构建了脂肪酶（p ET28a-TLL-Linker-SpyCatcher）和光脱羧酶（p ET28a-Cv FAP-Linker-SpyTag）的融合蛋白表达载体,并以大肠杆菌BL21（DE3）为宿主进行蛋白表达,对比分析融合前后的蛋白分子量,酶活（酶催化转化数）。结果表明:TLL和TLL-Linker-SpyCatcher的分子量分别约为30 k Da和45 k Da,酶活分别为152.11±3.97和141.45±4.36 U/mol;Cv FAP和Cv FAP-Linker-SpyTag的分子量分别约为78 k Da和80 k Da,酶催化转化数分别为3480±24和3600±18（以软脂酸为底物）。融合未对酶活性造成显著影响。2.多酶复合体的体外自组装及稳定性探究。以TLL-Linker-SpyCatcher和Cv FAPLinker-SpyTag融合蛋白为自组装元件,体外混合进行自组装构建多酶复合体TLLCv FAP,分析组装效率及其酶活力,并考察温度、p H、自组装元件摩尔比例等因素对组装效率的影响。结果表明:在温度为30℃、p H 7.0、自组装元件摩尔比例为1:1的条件下组装12 h,TLL-Cv FAP的组装效率可达约60%,且与双游离酶相比,TLL-Cv FAP的酶活力提高了约50%。3.基于多酶复合体催化油脂合成烃类的研究。探究上述所得多酶复合体催化大豆油水解脱羧制备烃类生物燃料的催化效果,以双游离酶体系作为对照,考察温度、p H、多酶复合体加量等因素对多酶复合体催化大豆油合成烃类转化效率的影响,并评价该多酶复合体催化不同油脂合成烃类的普适性。结果表明:在温度为30℃、p H 7.0和多酶复合体添加量为50μM的条件下反应12 h,以10 m M大豆油（含有30 m M脂肪酸）为底物转化得到的产物烃浓度可达25 m M,转化率高达83.3%,较同条件下双游离酶体系提高了约50%;此外,多酶复合体催化不同油脂合成烃类生物燃料的转化效率均有提高（5-50%不等）。