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古菌作为一种古老的生命形式,其遗传信息传递机制与真核生物类似,可以作为真核生物遗传信息传递机制的简单模型。多数古菌的生存环境极为恶劣,极端环境下的各种因素使其基因组DNA更容易受到损伤。同源重组修复途径是生物体修复DNA双链断裂（double-strand breaks,DSBs）损伤的主要方式之一。HJ（Holliday Junction）结构是同源重组修复过程中产生的中间结构,HJ解离酶（resolvase）对HJ进行切割时细胞处理HJ的重要方式之一。HJ解离酶普遍存在于三域生物中,细菌中主要由RuvC行使解离酶功能,真核生物中存在Mus81-Mms4/Emel,Yenl/Genl等解离酶,古菌中普遍存在的HJ解离酶是Hjc（Holliday junction cleavage）,同时在硫化叶菌中发现了第二个HJ解离酶,Hje（Holliday junction endonuclease）。但是在古菌中并未发现并确认能与Hjc协同参与到HJ结构解离的蛋白。ASCE（Additional Strand Catalytic E）蛋白是 P-loop NTPase 中最主要、功能最多样的一类NTPase。生物信息学分析发现古菌中存在一类保守的,而且是古菌特有的P-loop NTPase。在冰岛硫化叶菌Sulfolobus islandicus Rey15A中,其编码基因为SiRe1432,与Hjc编码基因相邻,且为必须基因。该ATPase的N-端有一个保守的PIN（Pil T N-terminal）结构域,因此被命名为PINA（for PIN-domain ATPase）。前期的研究结果证明SisPINA是Ca2+依赖的ATPase,具有HJ结构结合活性和Ca2+依赖的解旋酶活性。酵母双杂交实验和pull-down实验证明SisPINA与Hjc有物理上的相互作用,但具体的相互作用机制和体内的生物学意义仍不清楚。本文旨在通过结晶学和体外生化实验了解SisPINA的性质,验证与Hjc相互作用来揭示其体内可能的生物学功能。本研究中,我们首先在大肠杆菌中异源表达SisPINA野生型蛋白及其缺失突变体SisPINAE323K（1-473）,经过75℃热处理,Heparin HP亲和层吸柱和分子筛等步骤纯化该蛋白,得到了纯度较高的蛋白。通过蛋白结晶实验,我们发现SisPINA野生型蛋白在1.8 M MgSO4,0.1 M CH3COONa · 3H20的条件下得到蛋白晶体。同时,SisPINAE323K（1-473）突变体蛋白在 1%w/v Trypton,0.05 M HEPES pH7.0,20%PEG 3350 和 0.2 M CH3COONa· 3H2O,20%PEG 3350,pH 8.0的条件下得到蛋白晶体,通过对晶体生长条件的优化,在1%w/vTrypton,0.05M HEPES pH7.0,20%PEG 3350条件下得到更好的蛋白晶体。但是两个优化后的晶体在X射线下均未得到高分辨率的衍射。然后,我们对SisPINA及其在古菌中的同源蛋白进行氨基酸序列比对后,发现它们的P-loop结构域及其C-端的氨基酸序列保守性很高。我们选取了除典型的Walker A和Walker B结构域的八个保守的极性氨基酸残基,将它们突变为丙氨酸,在大肠杆菌中异源表达和纯化后,检测其ATPase活性并测定酶活曲线。发现第286位、315位及358位的精氨酸对其ATPase活性也起到了关键的作用,将它们突变为丙氨酸后,其ATPase活性基本丧失。接着,我们通过体外生化实验研究SisPINA对Hjc的HJ结构解离酶切割活性的影响。发现在SisPINA对Hjc的解离酶活性有刺激作用。同时,为了进一步研究SisPINA的性质在对Hjc解离酶活性刺激作用中的影响,选择了其ATPase活性缺失突变体SisPINAK261A及DNA结合活性缺陷突变体SisPINAK498A/K500A/K502A进行体外生化实验。我们发现SisPINAK261A仍对Hjc的解离酶活性有刺激作用,而SisPINAK498A/K500A/K502A的刺激作用减弱,因此SisPINA的ATPase活性不是影响它与Hjc互作的关键因素,而其DNA结合活性起到了重要的作用。