第一部分拟南芥Deg5的结构生物学研究　　 植物Deg5是HtrA蛋白酶的一种，属于寡聚丝氨酸内肽酶，该类蛋白酶在生物体内参与到了许多不同的蛋白质量控制过程当中。拟南芥Deg5位于叶绿体类囊体膜的腔侧，在强光照射下能够参与降解光系统Ⅱ中被光破坏的D1蛋白，这项功能是通过与Deg8形成复合物实现的。此外，Deg5被报道还能降解光系统Ⅱ中的另一个蛋白PsbF。HtrA蛋白除蛋白酶结构域外，一般还会有一到三个PDZ结构域，但是Deg5只有一个蛋白酶结构域，而没有任何PDZ结构域。本文中我们用分子置换法解析了Deg5的2.6(A)分辨率的结构，晶体具有C2空间群。Deg5以三聚体状态存在，每个不对称单位含有三个分子，三聚体具有一条非晶体学对称轴。Deg5的三聚体呈浅漏斗状，催化三联体位于漏斗的凹面侧。在每个单体中，催化三联体中的His147具有双构象，同时L2 loop上第284位的苏氨酸能与其中一种构象的His147形成氢键，阻止底物进入活性口袋。这解释了为什么溶液中单独Deg5没有活性。我们还发现在Deg5三聚体中心孔道上有两个钙离子，这预示着Deg5可能参与了叶绿体中的钙信号调节。另外，我们也对Deg5如何降解casein及Deg5和Deg8的定量相互作用作了初步研究。　　 第二部分裂殖酵母TSC1的结构生物学研究　　 结节性硬化症是一种常染色体主导的遗传病，能影响多个人体器官，包括脑，肾脏，皮肤，心脏和肺等。该病以良性肿瘤为标志，由TSC1或TSC2两个基因中的任一一个突变所导致。这两个基因的表达产物分别是TSC1和TSC2，又叫hamartin和tuberin。在体内，TSC1和TSC2能形成异二聚体发挥肿瘤抑制因子的作用。TSC1-TSC2能感知不同信号通路上的信号，如生长因子和营养因子，通过自身的磷酸化整合这些信号，然后将它们传递到下游的TOR信号通路，控制蛋白合成。本文中我们发现裂殖酵母来源的TSC1全长蛋白能被胰蛋白酶降解成稳定的N端片段，将其命名为yTSC1核心结构域，简称为yTSC1-CD。我们用单波长反常散射法解析了yTSC1-CD的2.9(A)分辨率的结构，空间群为P21212。此外还用分子置换法解析了yTSC1-CD另一种晶形的结构，分辨率为3.3(A)，空间群为P21。两个模型都具有十聚的分上下两层的中空五元环结构，这种十聚体结构对全长yTSC1来讲可能是有生理学意义的，尽管yTSC1-CD在溶液中是二聚体。每个单体分子包含N端pseudo-HEATrepeat结构域和C端的螺旋亚结构域，最后接着一条向外伸出的螺旋。我们用点突变的方法测定了二体结合面。我们还做了同源模建，根据yTSC1-CD的结构模拟了对应的人源TSC1-NTD的结构。令人惊奇的是，目前从TSC病人身上发现的几乎所有的致病的错义突变或编码框内的插入或删除突变都位于hTSC1的这一部分。