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3-羟基丙酸途径是近些年发现的一种新型的C02固定方式,首先在一种嗜热丝状不产氧光合细菌(Filamentous anoxygenic phototroph简称FAPs)中被发现。本论文的实验材料Roseiflexus castenholzii,中文名称光合玫瑰弯菌,是FAPs中最新发现的一种。3-羟基丙酸循环的特征代谢中间产物是3-羟基丙酸,此化合物可用于合成许多重要的化工产品,被认为是最具开发潜力的化工产品之一。这一循环式固碳方式中涉及几种多功能酶,其中就包括催化形成3-羟基丙酸的丙二酸单酰辅酶A还原酶(MCR)。目前已知这种酶不涉及其他的生物代谢过程,因而可以作为3-羟基丙酸循环的特征酶。对丙二酸单酰辅酶A还原酶的结构和功能的研究不仅有助于我们揭示3-羟基丙酸的形成过程,深入对3-羟基丙酸循环固碳途径的理解,同时也促进人们对多功能酶催化机制的认识。本论文采用分子生物学和蛋白质化学方法对丙二酸单酰辅酶A还原酶展开了如下实验：(1)以Roseiflexus castenholzii基因组为模板,根据JGI数据库中的丙二酸单酰辅酶A还原酶的基因序列设计特异性引物,PCR扩增目的片段后,将目的片段重组到表达载体pEASY-E1上,然后转化到大肠杆菌BL21(DE3)中进行异源表达；(2)通过预处理、亲和层析、离子交换、凝胶过滤等方法对目的蛋白MCR进行分离纯化,纯化获得的蛋白质用抗His抗体进行Western Blot鉴定；(3)制作MCR的兔源多克隆抗体,并用兔多抗进行WesternBlot分析,进一步确认纯化的蛋白是异源表达的目的蛋白MCR;(4)用气相扩散悬滴法对纯化得到的目的蛋白进行三维晶体的结晶,成功获得MCR的三维晶体,并且进行了X-射线衍射,分辨率达到了3埃。现在对晶体的生长条件进行优化,MCR空间结构的分析将为其功能的阐明提供坚实的基础。