拟南芥甘氨酸脱羧酶复合物T蛋白（GDCT）和丝氨酸羟甲基转移酶（SHMT）在光呼吸途径中负责甘氨酸向丝氨酸的转化，它们都具有共同的辅酶：叶酸。其中，GDCT蛋白负责接受甘氨酸脱羧酶复合物传递来的胺甲基并脱去氨基，然后将亚甲基传递到叶酸辅基上；SHMT蛋白负责接受GDCT蛋白叶酸辅基上的亚甲基，并利用甘氨酸合成丝氨酸。在该反应过程中，叶酸分子的谷氨酸尾越长，其对应酶的活性越强。本论文主要研究通过同源建模的方式分析GDCT和SHMT蛋白与叶酸分子的相互作用，探讨GDCT蛋白和SHMT蛋白与叶酸分子的谷氨酸尾相互作用的关键氨基酸，同时利用原核表达以及对相关蛋白进行酶活测定的方法来验证叶酸与这两个蛋白的相互作用。本论文取得的主要成果如下：(1)从拟南芥叶片cDNA中克隆到拟南芥GDCT基因和SHMT基因的CDS序列，分别构建原核表达载体GDCT-pET30a(+)和SHMT-pET26b(+)，并转化表达型大肠杆菌获得基因工程菌；(2)原核表达、分离纯化得到可溶性SHMT蛋白；(3) SHMT蛋白酶活体系的建立；(4)对GDCT蛋白和SHMT蛋白的结构进行同源建模并尝试定点突变这些蛋白中与叶酸分子的谷氨酸尾发生相互作用的氨基酸。总体来说，本论文原核表达了拟南芥中的GDCT和SHMT蛋白，建立了SHMT蛋白酶活的测定体系，通过对GDCT和SHMT三维结构的模拟，分析了它们与叶酸分子相互作用的方式以及它们与叶酸分子的谷氨酸尾相互作用的关键氨基酸，并尝试了对这些氨基酸进行突变。上述工作为光呼吸中GDCT和SHMT如何依赖叶酸进行反应的分子机制提供了研究基础。