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核糖体是生物体内合成蛋白质的大分子机器。核糖体的组装是一个复杂的过程。这个过程涉及大量功能不同的因子,包括多个ATP依赖的RNA螺旋酶和GTP酶。许多与核糖体相互作用的GTP酶除了参与核糖体组装外,还被认为是细胞调节核糖体组装和多个生长控制通路的耦合点。EngA是细菌中的一个必需的GTP酶。它拥有两个连续的GTP结合结构域,在所有已知的GTP酶中它被单独分为一类。在细菌中,50S核糖体大亚基的成熟需要EngA的存在。但是,EngA在细胞内的作用机制目前还不十分清楚。本论文采用生物化学方法、电子显微学和单颗粒三维重构技术研究了EngA蛋白和核糖体大亚基结合的复合物的结构以及它们的相互作用。本论文得到EngA蛋白和核糖体大亚基在GMPPNP和GDP两种核酸状态下的冷冻电镜结构。这两个结构显示EngA在两个不同的核酸状态在核糖体大亚基上有两个不同的结合位点,这两个结合位点分别是核糖体大亚基上的两个功能中心。当存在GTP的类似物GMPPNP的条件下,EngA结合在核糖体大亚基上的多肽转移酶活性中心,并使23S rRNA发生了巨大的构象变化。它使核糖体大亚基的构象变得很像核糖体大亚基组装过程晚期的中间体。同时,在EngA-50S-GMPPNP复合体中,EngA的两个GTP结合结构域为假二次对称结构。当存在GDP的条件下,EngA结合在核糖体大亚基的多肽链出口的位置,该位置与许多新生肽链结合因子在核糖体上的结合位点是重合的。本论文还用生物化学方法研究了EngA蛋白和成熟核糖体大亚基的相互作用。研究显示在成熟的核糖体大亚基存在的条件下,EngA的GTP酶活性增强。这有可能是通过使EngA的两个GTP结合结构域发生结构重排达到的。最后,本论文研究了EngA蛋白和两种不成熟的核糖体大亚基的相互作用。研究发现EngA蛋白和△rrm J菌株中不成熟的核糖体大亚基的结合效率较高。这些研究表明某种特定构象的不成熟的核糖体大亚基有可能是EngA作用的真正底物。本论文提供了EngA与核糖体大亚基相互作用的重要的结构信息,并对EngA的功能进行了一定研究,对于最终揭示EngA的作用机制具有非常重要的意义。