本文利用核磁共振技术开展了如下两部分研究工作。　　第一部分为参与Trioxacarcin A生物合成中酶Txn38催化色酮骨架形成的分子机制研究。Trioxacarcin A是重要的芳香聚酮抗生素，其生物合成基因簇中第38位基因编码的蛋白Txn38可以催化色酮骨架的形成，酶学实验表明底物中羧基对反应的发生至关重要。目前尚未发现有关生物酶催化色酮骨架形成的机制报道，为此，我们通过液体核磁共振技术分别解析了自由态Txn38、Txn38与底物类似物(SUM)复合物、Txn38与产物类似物(PDM)复合物的溶液结构，并基于两个复合物结构搭建了Txn38与底物(SUB)及产物(PDT)复合物结构模型。结构分析表明SUM及PDM均结合于Txn38内部的一个较大空腔中，其中K10、E145、T146三个残基在底物识别中起到关键作用。它们的侧链分别与底物的羧基、侧链羰基、侧链羰基邻位的羟基存在盐桥或氢键相互作用。基于此我们提出了酶Txn38催化TrioxacarcinA色酮骨架形成的反应机理，其中残基K10和E145用于固定底物分子，T146的侧链羟基通过与底物侧链羰基作用，催化环化反应的进行。该结果得到了酶Txn38突变体酶学实验结果验证。Txn38与其同源蛋白氨基酸序列比对分析表明，Txn38酶的三个催化位点非常保守。我们选择了三个同源蛋白开展同样的酶学实验，它们均能催化Trioxacarcin A色酮骨架的形成。我们对保守的催化位点进行突变均能使三个蛋白失活，表明Txn38催化色酮骨架形成的分子机制具有普适性。所以，Txn38催化机理的阐述有助于理解Trioxacarcin A的生物合成路径，更能有助于推测具有高相似度的蛋白在生物体内的功能。　　第二部分为神经限制性沉默因子REST的DNA结合串联锌指结构域特异性识别沉默因子RE1 dsDNA的分子机制研究。REST蛋白DNA结合串联锌指结构域(DBD结构域)能特异性识别序列保守、长度为21 bp的基因即神经限制性沉默元件RE1 dsDNA，从而抑制神经元特异性基因在非神经细胞中的表达。DBD结构域由连续八个C2H2型锌指组成，我们通过荧光偏振技术测得包含REST不同锌指的蛋白与RE1 dsDNA的结合常数，发现锌指ZF48(包含ZF4、ZF5、ZF6、ZF7、ZF8)在RE1 dsDNA识别中起关键作用，于是对ZF48与dsDNA的复合物的晶体生长条件进行筛选及优化，但晶体衍射始终不理想。我们前期研究结果表明锌指ZF5及ZF6在识别RE1 dsDNA过程中起异常重要作用，因此我们选取REST锌指蛋白ZF57(包含ZF5，ZF6，ZF7)作为研究对象，基于结合常数的测定，通过NMR技术解析了ZF57与RE1 dsDNA3端一段长12 bp的dsDNA(命名为BK)复合物的溶液结构，结构分析表明ZF57折叠类似于经典C2H2型锌指，但特异性识别BK的方式与经典锌指不同。经典锌指大多通过α螺旋-1，3，6位残基特异性识别DNA，而ZF57通过α螺旋上不同于经典锌指的位点特异性识别BK。序列比对表明经典锌指第二个β折叠上存在一个保守的R残基（命名为Rβ）通过氢键与DNA的骨架相互作用，类似于铆钉影响锌指与DNA识别时的相对取向;而ZF57各锌指Rβ对应位点均为高度保守的Y残基，ZF57 BK复合物结构中Y残基与经典锌指Rβ残基的位置取向有较大区别，致使ZF57采用一种新颖的模式特异性识别BK。进一步荧光偏振实验结果表明，ZF8在RE1 dsDNA的识别中发挥重要作用，而锌指ZF4几乎不参与RE1 dsDNA的识别。综合来看，ZF57与BK复合物结构的解析为理解REST中DBD结构域特异性识别RE1dsDNA的机制提供了结构基础，也拓展了对C2H2型锌指识别DNA分子机制的认识。