参与糖酸代谢的葡萄糖酸-5-脱氢酶(Ga5DH)和甘露糖酸脱水酶(ManD)仅在包括高致病性2型猪链球菌的细菌中发现，在哺乳动物中未发现其同源蛋白，是治疗人类感染猪链球菌的潜在药靶蛋白。有关这两个酶的生理和生化研究表明，这两个酶分别催化D-葡萄糖酸、D-甘露糖酸生成易于被Entner-Doudorof(ED)途径利用的中间产物，并最终转变生成为菌体可以利用的丙酮酸和3-磷酸甘油醛，为菌体提供碳源和能量来源。目前，这两类酶的结构都各仅有一个被解析，但没有相关的报道，也就是说没有对这两个酶的结构功能关系进行描述，只是美国结构基因组学海量结构数据存储于蛋白结构数据库的一部分。解析2型猪链球菌这两个酶的晶体结构，揭示其在体内的催化反应机制，有利于基于结构基础的抑制剂的设计，从而为人感染2型猪链球菌治疗提供一种新途径。　　 葡萄糖酸-5-脱氢酶是短链脱氢酶/还原酶家族发现的新成员。结构和功能研究表明，这个家族的蛋白含有一个核苷酸结合的结构域和一个催化三联体Ser-Tyr-Lys。其中，Tyr和Lys的作用已很清楚，由于缺乏直接的结构学证据，Ser的作用还不太清楚。本文中，得到了该酶母体蛋白1.9 A以及结合有其天然底物、核苷酸辅助因子和金属离子1.8A的X-衍射晶体数据，并在功能上鉴定了该蛋白。结构分析和序列比对显示，除了已经证明的三个有催化活性的氨基酸外，Arg104对于带负电荷的底物识别起着重要作用。该酶四元复合物的结构给出了催化上重要的Ser清晰的作用：识别和定位底物。序列比对结合结构观察促使提出了该酶的一个催化四联体Arg-Ser-Tyr-Lys学说以及一个催化反应机制。　　 甘露糖酸脱水酶结构上属于木聚糖异构酶类似的超家族。有关该酶的结构和催化反应机制的资料极为有限。本文中，获得了该酶母体蛋白2.9A的X-衍射晶体数据，起初由于缺乏该酶天然底物的商业成品，制备了该酶与其底物模拟物D-甘露糖的复合物晶体。随后，利用化学合成的天然底物D-甘露糖酸，验证了该酶的生物学功能，获得并解析了该酶与其天然底物2.9A的复合物结构，用傅立叶转化质谱(FTMS)监测了脱水反应的过程，证实了酶催化产物的生成。功能上定点突变分析了催化上重要氨基酸残基的作用。该酶核心结构为TIM桶状结构，其蛋白质折叠方式以前未有报道。结合序列比对、结构分析、定点突变以及FTMS分析，鉴定了该酶催化上重要的氨基酸His311和Tyr325，并提出了一个合理的脱水反应机制。　　 这两个酶催化反应中底物与酶结合模式的提出，有利于针对其特异性作用位点，设计特异性的抑制剂，从而为人感染2型高致病性猪链球菌的治疗作出实质性的贡献，也为这两个酶的同类酶反应机制的理解打下了坚实的基础。