第一部分:人源硫酯酶超家族成员2(hTHEM2)的功能研究　　 棕榈酰化修饰是在半胱氨酸(Cystine)残基上通过硫脂键连上一个十六碳的饱和脂肪酸链，它可以提高蛋白的疏水性，帮助蛋白与膜的结合。棕榈酰化修饰的功能主要体现在蛋自在不同细胞器之间的运输，阻止膜蛋白的泛素化保护正确折叠的蛋白不被降解，抑制蛋白的非特异聚集上。棕榈酰化的重要性在神经细胞有充分的体现，它能够影响神经突的生长，树突棘的形成，突触传导以及突触可塑性。　　 作为细胞骨架的主要组成部分，微管在体内一系列重要的生命活动中扮演着至关重要的角色，比如细胞内微管相关的囊泡运输以及有丝分裂期纺锤体的形成。微管的这些功能非常依赖于体内翻译后修饰的调节，包括多聚甘氨酰化、多聚谷氨酰化、乙酰化和棕榈酰化等等。研究表明，微管的棕榈酰化修饰与药物诱导的细胞凋亡，血小板的激活以及微管与膜的相互作用有密切的关系。尽管人们已经发现棕榈酰化对微管的重要性，但是这个过程是如何进行的，是自发反应还是存在酶的催化的等基本问题都并不清楚。　　 本文在前面工作的基础上，根据hTHEM2与微管共定位的实验现象，对hTHEM2的生物学功能进行了深入的研究。我们发现hTHEM2是一个全新的去棕榈酰化酶，体内和体外实验都证实hTHEM2可以将棕榈酰化微管蛋白去棕榈酰化。以这个观点为核心，我们确定了hTHEM2与微管和微管蛋白之间的相互作用;发现hTHEM2在体外能够促进棕榈酰化微管蛋白聚合成微管，并具有帮助微管形成微管束的能力;hTHEM2在细胞内能够维持微管稳定性;hTHEM2在斑马鱼中的同源蛋白fITHEM2在结构和功能上都与hTHEM2类似，fTHEM在斑马鱼胚胎的早期发育中发挥重要作用。　　 与包含有许多成员的棕榈酰基转移酶DHHC家族相比，目前实验证实的去棕榈酰化酶只有APT1和PPT1/2两个，人们推测应该还有其他的去棕榈酰化酶负责催化棕榈酰化的逆向反应。而我们对hTHEM2的功能的研究，正填补了这方面的空白，深化了人们对于微管棕榈酰化的认识，具有重要的意义。　　 关键词:hTHEM2;棕榈酰化;微管;斑马鱼　　 第二部分:二氯代酪氨酰-tRNA合成酶突变体与底物复合物的结构生物学研究　　 通过为非天然氨基酸制备一套独特的tRNA、氨酰tRNA合成酶与密码子，非天然氨基酸也可以像普通的20个氨基酸一样被遗传编码到蛋白质中。利用MjTyrRS与其相应的MjtRNA对，已经可以高效的在活体细胞的蛋白质合成过程中掺入上百种功能各异的非天然氨基酸。　　 我们解析了二氯代酪氨酰-tRNA合成酶突变体与其底物二氯代酪氨酸的复合物1.8(A)分辨率的晶体结构，从结构生物学的角度研究了二者特异相互作用的机理，对进一步筛选掺入新的非天然氨基酸具有重要的指导意义。