精子发生是一个错综复杂且高度有序的动态过程，必须借由一套精密调控系统即差异表达基因来保证这个复杂过程的精确性。因此，分离、克隆不同发育阶段的差异表达基因，并通过各种功能实验深入研究它们调控精子发生的过程，将对精子发生机理的阐明起到重大的推动作用，同时也将对人类的生殖健康做出巨大贡献。　　 结构生物学是发展日新月异的一门学科。即通过纯化蛋白质、筛选和优化晶体、X射线衍射（或其他技术）等手段获得蛋白质的晶体学数据并对其三级结构进行解析。结构信息的获得常会带来功能研究上的提示与突破，因此在研究中将结构与功能联合起来是目前科研的趋势。　　 本论文研究即包含以上关注的两个方面，研究内容分为两部分，分别介绍如下：　　 第一部分：RSA-14-44和相关蛋白质的纯化及其GTPase活性测定　　 在本实验室的前期工作中，我们利用激光捕获显微切割技术（Laser CaptureMicrodissection，LCM）和抑制性消减杂交技术（Suppressive Substractive Hybridization，SSH）成功地捕获了大鼠生精过程中的初级精母细胞和圆形精子细胞，并构建成功了圆形精子细胞消减初级精母细胞的消减cDNA文库（RSA），进而从中筛选出差异表达基因。本研究中所涉及的RSA-14-44/mRSA-14-44就是通过上述筛选所得到的一个新基因。该基因在GenBank中的登录号为AY149343，编码序列长度为582bp，编码一个由193个氨基酸组成的蛋白质。经生物信息学分析发现，该蛋白质中具有Rho-GTPase保守结构域。　　 生物信息学分析结果同时显示，RSA-14-44的氨基酸序列与Rho GTPase家族中的RhoA like亚家族成员高度同源。在本部分工作中，我们纯化出了GST-RSA-14-44蛋白，并通过实验证明该蛋白具有GTPase活性，因此确定RSA-14-44是RhoA like亚家族的一个新成员。同时，我们还纯化了RSA-14-44的截短体及其他相关蛋白质并进行研究，以期发现该蛋白质的其他重要功能。　　 因为结构生物学的相关研究手段如克隆构建、表达纯化等技术已比较成熟，我们还利用该平台纯化了Jab1、Smad3等蛋白，有效的推动了这些蛋白质的功能研究工作。　　 第二部分：腾冲嗜热厌氧菌新型半乳糖变旋酶TTE1925的表达纯化及晶体分析　　 新型半乳糖变旋酶（tte1925）基因是钱忠等（北京基因组研究所）利用生物信息学分析结合生物化学实验，在腾冲嗜热厌氧菌（Thermoanaerobacter tengcongensis，T。tengcongensis）半乳糖操纵子中发现的一个功能尚未注释的基因（hypothetical protein），该蛋白质在GenBank的序列号为NP_623500，开放阅读框编码301个氨基酸，通过生物信息学分析，TTE1925被初步定义为半乳糖变旋酶（GalM）。随后利用旋光仪实验，TTE1925被生物学鉴定为半乳糖变旋酶。但是由于其在氨基酸序列上的高度变异性，与目前已知的半乳糖变旋酶在序列上不具有同源性。基于该蛋白质的特殊性，本研究通过将tte1925基因克隆至原核表达载体pGEX-6P-1中，将菌落PCR和测序鉴定正确的重组质粒转化E.coli BL21（DE3）后获得表达菌株。该菌株经异丙基-13-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导高效表达出带有谷胱甘肽S转移酶（GST）标签的可溶性融合蛋白，经过GlutathioneSepharoseTM4B亲和层析、Resource Q6mL离子交换层析和10/300 superdex200分子筛层析纯化后，得到目的蛋白TTE1925。纯化后蛋白质的纯度达到99％以上。蛋白质采用悬滴气相扩散法得到衍射至1.9埃的棒状晶体。最终我们成功制备了高纯度TTE1925蛋白，获得TTE1925蛋白质晶体，为进一步解析该新型半乳糖变旋酶的三维结构及其生物学功能分子机制研究奠定了基础。