蛋白质的合理设计是蛋白质工程的重要组成部分,研究发现虽然低同源亲本嵌合更有可能产生具有新功能的嵌合酶,但亲本的同源性越低越容易产生残基之间的冲突,使得到的杂合蛋白发生错误折叠,无法形成有功能的蛋白质。随着生物信息学技术的发展和对蛋白质性质理解的提高,目前已可通过计算机辅助实现部分低同源蛋白分子的嵌合,缺点是重组后新的嵌合酶很难获得可溶性表达组分,大多数都以包涵体的形式呈现。因此提高低同源亲本嵌合酶的可溶性表达是蛋白质工程的重要问题。本论文通过计算机辅助设计构建了中温脂肪酶Lip1和嗜热酯酶AFEST的嵌合酯酶LAF,并设计构建了融合锚定肽,同时运用与古菌分子伴侣素共表达的策略,即通过将一段能够增强目的蛋白溶解性的功能肽(GDGDD)插入到嵌合酯酶LAF的N端构建出融合锚定肽的LAF质粒,将其与古菌分子伴侣素MA在E.coli中共表达,提高它的可溶性表达,并对获得的可溶性蛋白进行纯化,测定它的纯度,最后对融合锚定肽的嵌合酯酶LAF的最适温度、最适p H、最适底物等酶活性进行了表征。结果表明:构建的嵌合酯酶LAF模型合理性评分为99.6%,证明模型得到了很好的建立。构建的嵌合酯酶通过融合锚定肽与分子伴侣素MA共表达,比单独表达嵌合酯酶LAF的可溶性HIV (human immunodeficiency virus)目标蛋白含量提高了7.5倍,在经HiTrapQ-HP阴离子纯化柱纯化后获得了纯度在90%以上的PF-02341066试剂蛋白,VX-445对纯化后的蛋白的酶活性进行表征,结果酶活力(187.5 U/mg)与未融合锚定肽的嵌合酯酶(56.25 U/mg)相比提高了3倍,其余酶活性表征与融合前相比:最适温度为80 ~oC提高了35 ~oC,最适p H为9.0相对于亲本向碱性区域偏移。嵌合酯酶LAF的最适底物为p NPC12与两个亲本相比,底物偏好性趋向长链(亲本Lip1最适底物p NPC10,亲本AFEST最适底物为p NPC4)。本研究成功构建了亲本一级序列一致性只有21%的低同源亲本嵌合酶LAF并在上清中获得了具有高活力的嵌合酶LAF,结果对嵌合酯酶的构造和可溶性表达的提高提供了实验依据,为蛋白质工程化提供了新的思路和实验工具。