弓形虫病,一种由弓形虫感染引起的人兽共患寄生虫病,这种病易引起免疫功能严重受损群体如恶性肿瘤患者的死亡。弓形虫依赖众多的分泌蛋白实现对宿主细胞的快速入侵,其中弓形虫微线体蛋白2（microneme protein 2,MIC2）是由其微线体分泌的与虫体运动和识别宿主细胞有关的关键蛋白。MIC2在虫体生长发育的各个时期都有表达,通常与其相关蛋白（MIC2-associated protein,M2AP）稳定结合,以复合体的形式发挥功能。已有的研究可知M2AP作为可溶性胞内蛋白,它的中心β结构域与MIC2的第六个血小板反应蛋白重复结构域TSR（thrombospondin repeat domain）相互作用,但具体的结合方式还未知。因此,本论文旨在通过多种结构生物学方法探究MIC2-M2AP复合物的作用机制。为了解析复合物的结构,我们利用原核表达系统获得MIC2与M2AP二者相互作用的关键结构域样品,通过1:1混合共结晶方法未获得二者复合物结晶,而设计柔性linker连接的嵌合表达复合物也未成功解析其结构。我们随后尝试单独解析相应片段的结构,最终成功解析M2AP中心结构域的晶体结构;而对MIC2上的关键片段TSR6虽然能够结晶但是未能解析其相位,因此我们利用软件Alpha Fold2预测了MIC2的TSR6结构模型。将以上M2AP晶体结构与预测的TSR6模型进行分子对接获得10个最可能的结合方式。为了验证对接结果的准确性,我们在MIC2-TSR6上设计9个单点突变并检测MIC2突变体蛋白和M2AP的亲和力。实验发现MIC2上的H620在与M2AP结合中起决定作用,其突变体H620A与M2AP的结合力下降了一万多倍;另外,MIC2中T636和F637在与M2AP中的L125和W134等氨基酸结合中也发挥了重要作用。此外,我们将MIC2-M2AP复合物做小角散射测试,获取了复合物的外观形貌及分子直径等信息。最终结合突变体亲和力实验和小角散射数据我们选择了一个最接近的MIC2-M2AP复合物结合模型,该模型帮助我们从分子水平上理解MIC2与M2AP的结合方式。与此同时,我们认为通过模拟H620的侧链咪唑环设计小分子将有可能阻止二者的相互作用,因此可以开发成为阻断弓形虫感染的候选药物。