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面对日益突出的能源短缺问题，寻找新的可再生能源成为当今世界一大主题。纤维素是地球上数量最多的碳水化合物多聚物,它是再生能源和再生材料的主要来源。因此，能够水解纤维素的纤维素酶受到越来越多的关注。研究的主要热点是寻找一种活力高且稳定的纤维素酶。目前用于纤维素酶筛选的底物大多是可溶性底物，其与纤维素酶的不可溶的天然底物结构不同，因而在实验室中筛选出的高活力纤维素酶，对于天然底物的水解能力并没有得到相应的提高。不可溶底物不能穿过细胞膜进入细胞内，无法与表达在细胞内部的纤维素酶进行反应，为解决这一问题，本实验构建了细胞表面展示-释放系统，进而利用不可溶底物进行纤维素酶的筛选。本实验采用克隆重组的方法将源于Clostridium phytofermentans的内切纤维素酶CpCel5A构建到细胞表面展示释放体系（pET20b-INP-5A、pET20b-INP-I-5A和pET20b-INP-In-5A）中，对其进行了初步表达。运用M9平盘和透明圈法对细胞表面展示和释放能力进行检测。同时，本实验使用细胞表面展示可控释放体系，对源于Clostridium phytofermentans的内切纤维素酶CpCel5A和CpCel9进行了定向进化。将CpCel5A和CpCel9的易错PCR产物，通过POE-PCR方法连接到细胞表面展示可控释放载体（pET20b-INP-In-5A和pET20b-INP-In-9）上，采用透明圈法对构建的纤维素酶突变库进行筛选。PCR验证和测序结果表明， CpCel5A已成功构建到细胞表面展示释放体系中，即成功构建了pET20b-INP-5A、pET20b-INP-I-5A和pET20b-INP-In-5A。聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示，INP-5A、INP-I-5A和INP-In-5A蛋白成功表达。M9平盘和透明圈实验结果显示，纤维素酶CpCel5A被冰核蛋白（INP）成功运输到细胞表面，通过蛋白内含子的剪切作用从细胞表面剪切，进而水解细胞外的不可溶底物-再生的无定形纤维素（RAC）。细胞表面可控释放系统与细胞表面释放系统相比，前者可携带的蛋白分子量更大，释放效果更好。本研究采用细胞表面可控释放系统构建了CpCel5A和CpCel9的突变库。与传统的双酶切建库方法不同，本研究采用了POE-PCR方法进行建库。结果显示，成功构建了pET20b-INP-In-5A和pET20b-INP-In-9突变库，并通过透明圈法对构建的突变库进行初步筛选。本研究将纤维素酶构建到了细胞表面展示释放系统，进而对其表面展示和释放能力进行了检测，结果显示细胞表面展示释放系统成功将纤维素酶从细胞表面剪切，并与胞外不可溶底物发生反应；表明细胞表面展示释放系统为纤维素酶的定向进化研究提供了一个先进的平台。同时，应用细胞表面展示可控释放系统实现纤维素酶对不可溶底物的初步筛选，提示细胞表面可控释放系统可以用于纤维素酶的定向进化，在生物学领域的的研究中也将会有广阔的应用前景。