尼古丁是一种吡啶类生物碱，能够非常容易的穿过生物膜和血脑屏障，并可作用于人类的神经系统，严重威胁人类的健康；同时在加工烟草的过程中也会伴随着产生高浓度的尼古丁废弃物，对环境造成严重污染。因此寻找切实可行的途径降低烟草和环境废弃物中的尼古丁含量，对维护人类健康和生态安全有着深远的意义。恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida S16）是本课题组前期筛选的一株能高效降解尼古丁的微生物。目前对其代谢降解尼古丁的途径已经确定为吡咯途径。该降解途径有多种酶的参与。 HspB催化6-羟基-3-琥珀酰吡啶(6-hydroxy-3-succinoyl-pyridine，HSP)到2，5-二羟基吡啶(2，5-dihydroxy-pyridine，DHP)，是尼古丁吡咯降解途径中的关键酶之一。本研究对HspB进行了表达、纯化和结晶，成功获得可培养HspB晶体的条件。NicR是S16菌株降解尼古丁途径中的转录调控因子。NicR属于TetR家族，是一种最常见的原核转录调控因子。本研究对NicR全长蛋白进行了表达、纯化和结晶，并对其进行了晶体的优化和X射线衍射。通过同源序列比对后，截去NicR中的非保守序列，重新对其进行表达、纯化和结晶，最终收集到一套衍射数据。利用结构生物学的方法研究蛋白结构和功能的关系，在此基础上对尼古丁降解途径中的相关蛋白进行定向进化等基因操作，或可以大幅度的提高催化效率或可以改变其结合特异性。这不仅对于尼古丁代谢途径的研究具有重要的意义，同时还可能有固定化以及工业化应用的前景，从而充分发挥微生物降解尼古丁的应用价值，更大程度的降低尼古丁的含量，为人们身体健康和环境保护做出贡献。