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细菌和某些真核生物使用二组分信号转导体系来检测和应对环境变化。这些体系主要是由一个传感器组氨酸激酶和一个反应调控子组成。传感器激酶可以自动在一个组氨酸残基上进行磷酸化，然后转移磷酸基团到反应调控子受体结构域的一个保守的天冬氨酸上，磷酸化可激活反应调控子的一个可变的效应结构域，从而引起细胞反应，这种反应通常包括对转录的调控，但也可能引起酶活性的变化。由于二组分体系普遍出现在细菌中，可用于研究细菌的毒性和抗药性等，使其非常适合作为药物设计的靶点。
本文主要采用蛋白质表达和纯化Tor系统中几个蛋白，并以X-射线蛋白结晶学的方法研究它们的结构及其蛋白.蛋白的相互作用。
本项论文在大肠杆菌系统中表达出Tor系统中的蛋白TorR、TorRc、Int和Torl蛋白质，并进行蛋白质纯化。其中TorR的表达量很低，然而经过了肝素凝胶亲合层析柱的捕获和Mono Q柱纯化，到了足够进行结构研究的蛋白质。TorRc经过了强阳离子交换柱(SPFF)、Ni离子亲合层析柱、凝胶过滤柱(Superdex75)后，得到很纯的TorRc蛋白。本项研究发现TorRc纯化时在脱盐过程中很容易发生沉淀，但加入500mM NaCl可以防止TorRc的沉淀，然而，NaCl的存在也妨碍了TorRc蛋白的晶体生长。Int蛋白使用强阳离子交换柱(SPFF)、Ni离子亲合层析柱和凝胶过滤柱( superdex75)后，得到很纯的Int蛋白。Torl的纯化需要使用强阳离子交换柱SPFF进行捕获、然后使用高分辨率的阳离子交换柱(Mono S柱)进行进一步纯化，最后再用Superdex75凝胶过滤柱进行纯化，得到了适合于蛋白晶体生长的Torl蛋白。在Tris-HCl pH8.50.1M，24％(W/V) PEG3350的条件下，采用汽相扩散法(悬滴法)就可以获得高分辨率蛋白质晶体。使用同步辐射X射线光源，收到了两套晶体数据，两套数据由程序包HKL2000进行处理，得到高质量的X-射线反射点数据。其中一套数据分辨率为2.1A，晶体为单斜晶系，晶胞参数为a=46.21A，b=53.99 A，c=73.56 A，α=90，00°，β=106.40°，γ=90.00°，Matthews系数为3.33、2.67、2.22，溶剂含量为63.14％、53.92％、44.71％，即分别对应了在非对称单元中有4、5、6个分子。结构解析使用分子取代法，以Torl的NMR结构作模板，计算得到一个较强的解，并由此判断出该晶体的正确空间群为P21，进一步的结构解析工作还在进行中。
本项工作也研究了蛋白之间的相互作用。按文献的报道用纯化的蛋白TorRc、Torl和Int以摩尔浓度TorRc：TorI=1:2和Int: TorI=1:2比例，充分混匀后，以Superdex75凝胶过滤柱分离各个组分，没有分离出复合物组分，表明蛋白之间的结合力小于微摩尔数量级。同时用蒸汽扩散法(共晶法)进行复合物晶体生长，目前两个混合体系尚未得到复合物晶体。
为了解决TorI晶体结构解析中的相角问题，论文的另外一部分为TorI的硒代甲硫氨酸蛋白衍生物( SeMET-TorI)的纯化分离和结晶。采用两种方法制备SeMet-TorI:(1)直接采用甲硫氨酸缺陷型菌株B834(DE3)菌株，直接表达出硒代甲硫氨酸蛋白衍生物SeMET-TorI；(2)阻断正常菌株BL21(DE3)菌体内甲硫氨酸的合成，使用含有硒代甲硫氨酸的培养基进行培养，并在诱导前加入硒代甲硫氨酸，在蛋白的表达过程中隔断甲硫氨酸的合成，而合成硒代甲硫氨酸。由于后者得到的SeMET-TorI的表达量较高，所以采用BL21(DE3)菌株来表达SeMET-TorI。SeMET-TorI的纯化采用了SPFF强阳离子交换柱、Resource S柱层析后得到了适合晶体生长的SeMET-TorI。但是在蛋白纯化过程中发现，SeMET-TorI在浓缩过程中对温度敏感，外界温度升高时，很容易产生沉淀。SeMET-TorI蛋白用汽相扩散法(悬滴法)，在0.1M Tris-HCl pH7.5、或8.0、或8.5和0.1M Hepes pH7.5的缓冲液体系，在1.65M(NH4)2SO4均可获得针状的SeMET-TorI的晶体。在晶体的结晶过程中发现，当室温稍微升高一点，晶体会发生局部的溶化。针状的SeMET-TorI的晶体较小还达不到适合X射线衍射的条件，SeMET-TorI蛋白晶体的生长条件需要进一步优化。