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1.肺炎链球菌p半乳糖苷酶BgaC的结构和功能研究肺炎链球菌BgaC是粘附在细菌表面的p半乳糖苷酶,它能特异性地水解宿主蛋白上修饰的寡糖链中β(1,3)半乳糖苷键连接的半乳糖和N乙酰葡萄糖胺。我们分别解析了1.80A的BgaC及其与半乳糖复合物1.95A的晶体结构。在pH5.5到8.0之间,BgaC都是以稳定的二体形式存在,每个亚单位都是由三个不同的结构域组成：一个由经典的TIM桶组成的催化结构域以及紧接着的两个功能未知的全部由β折叠片组成的结构域。其中活性中心是有TIMβ桶的桶壁以及从第一个ABD延伸出来的一个loop共同组成的。将结合有半乳糖的复合物结构和apo形式的BgaC进行比较,发现活性中心Trp243和Tyr455发生了显著的构象变化。通过对底物进入通道的模拟计算以及手工搭建的Galp(1,3)NAG复合物结构,我们找到了三个对BgaC的底物催化特异性可能有很关键作用的残基。随后的单点突变结合活性检测进一步确定了Trp240和Tyr455主要的贡献是稳定NAG部分,而Trp243对于半乳糖环的稳定有很重要的作用。另外,我们还推测其他的属于GH-35家族的半乳糖苷酶和BgaC一样,拥有类似的结构域组成模式,并且都有一个很保守的与底物特异性相关的芳香族残基从BgaC的第二个结构域对应的部分伸出来。2.肺炎链球菌铁色素结合蛋白PiaA的结构和功能研究铁元素营养缺陷是革兰氏阳性致病菌肺炎链球菌在侵染人体的过程中遇到众多营养缺陷的问题之一。为了保证能获得足够的铁,该菌会利用ABC转运系统Pia来吸收螯合有铁的羟戊酸类铁色素,其中底物结合蛋白PiaA为膜脂蛋白。PiaA对ferrichrome有非常高的亲和力,这使得该蛋白具有能从宿主中结合浓度非常低的铁的能力。我们分别解析了PiaA-apo形式以及ferrichrome复合形式的一对晶体结构。与其他的class Ⅲ底物结合蛋白一样,PiaA也是通过α螺旋将N端和C端的两个结构域连接起来的。一系列的保守残基将ferrichrome稳固在两个domain的之间的裂缝处。随着ferrichrome的结合,在这个裂缝入口处的两个高度柔性的区域发生了显著的构象变化,这暗示着它们可能对于ferrichrome的结合以及释放可能有很大的贡献。将PiaA的结构与来自Escherchia coli的维生素B12ABC转运系统的底物结合蛋白BtuF进行结构比较,发现两个保守的谷氨酸Glu119和Glu262可能会与跨膜蛋白的精氨酸形成盐桥。基于结构的序列比对显示PiaA对ferrichrome的结合模式在其同源蛋白中都非常保守,我们推测含有这些蛋白的细菌无论是革兰氏阳性菌还是革兰氏阴性菌也一样会对ferrichrome的衍生抗生素albomycin具有敏感性。