脑膜炎奈瑟球菌是一种时常附着在人类鼻咽部的共生菌,同时也是引起脑膜炎的主要原因。全球性脑膜炎的爆发非常危险,在一些国家中,死亡率有时会达到10%。由于脑膜炎病情发展迅速,提前的预防治疗变得非常重要,这使得研究者将大量精力放在脑膜炎疫苗的开发上。脑膜炎奈瑟球菌的外膜蛋白常与细菌毒性相关,由于其时常暴露于细胞外膜上,也使之成为脑膜炎疫苗研发的潜在依据。为此,一大批脑膜炎球菌的外膜蛋白被发现和研究,其中就包括了NMB0315蛋白。NMB0315是一种B群脑膜炎球菌的外膜蛋白,尽管关于其功能的研究较少,但是通过序列的相似性比较,发现它是一种lysostaphin类肽酶,属于M23金属肽酶超家族。这个家族的蛋白成员被认为是锌离子依赖的肽酶,具有水解富含甘氨酸的多肽的功能。它们常存在于各种革兰氏阳性及阴性细菌中,依靠其肽酶的活性,参与到细胞生长、分裂以及一些细菌毒性相关的生理活动中。到目前为止,通过晶体学的手段,研究者们已经获得了一些lysostaphin类蛋白的三维结构。尽管它们在锌离子结合的活性位点上相对保守,但是其整体结构上的差异,还是让人们对于它们在不同细菌中的功能意义产生疑问。同时,一些lysostaphin类蛋白被认为是以非活性的酶原状态被表达出来,需要进一步的加工才能获得活性。本研究表达、纯化了NMB0315蛋白,并通过X射线晶体学方法解析了它的三维结构。NMB0315的整体结构中包含三个结构域,其中第三个结构域为其催化结构域；同时研究还观察到了一个金属离子结合的催化核心,其结构在M23家族中非常保守,并证明了其中结合的金属离子是锌离子。另外,研究发现全长的NMB0315是处于一种自抑制的状态,其自抑制的方式有别于其它lysostaphin类蛋白。本研究为探索M23家族金属肽酶的结构和功能提供了依据,并为NMB0315在脑膜炎奈瑟球菌中的功能研究奠定了结构基础。此外,本文中还表达并纯化了内置网上的钙离子感受器STIM1蛋白的CC1+SOAR结构域,并尝试通过人为的改造来模拟CRAC通道(Ca2+release activated Ca2+Channel)开放后的STIM1分子。这些工作为未来激活态STIM1分子的结构生物学研究提供了新的思路和方法。