苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)是目前世界上应用范围最广的杀虫微生物，其杀虫活性主要源于其在生长过程中产生的多种具有杀虫活性的蛋白质，包括杀虫晶体蛋白、营养期杀虫蛋白、辅助蛋白等。目前，关于杀虫蛋白的结构以及结构与功能之间关系的研究是国内外一个热点。本研究以Cry1Ba和Vip3Aa蛋白为对象，对两种蛋白的晶体学、以及结构与功能之间的关系进行了研究，取得了以下研究结果： 通过三维结构模拟以及同源序列分析，找到了Cry1Ba蛋白的三个结构域、以及结构域Ⅱ中三个Loop所对应的氨基酸序列。为了明确各Loop的功能，以及Loop突变对Cry1Ba蛋白杀虫活性的影响，通过重叠引物PCR将Cry1Ba蛋白结构域Ⅱ中的三个Loop分别进行了突变，共获得了5个突变体M1(Loop1：340WSNTR344-缺失(Cry1A))、M2(Loop2:402Y-G)、M3(Loop2：400GIYLEP405-PSAV(Cry3A))、M4(Loop2:400GIYLEPIH407-ILGS(Cry1A))、M5(Loop3:472LQSRV476-AGAVYTL(Cry1A))。将这些突变体分别对小菜蛾(Plutellaxylostella)进行了杀虫活性测定。结果表明，与Cry1Ba(LC500.961μg/ml)相比，Loop1的缺失突变M1毒力显著降低，LC50为35.51μg/ml；在Loop2的突变中，单个氨基酸的突变M2毒力略有下降(LC50为1.31μg/ml)；而另两种突变(M3和M4)对小菜蛾的毒力则明显降低，LC50值分别为11.56μg/ml、34.8μg/ml；Loop3的突变M5对小菜蛾的毒力略有提高(LC500.81μg/ml)，但与Cry1Ba差异不显著。对Cry1Ba蛋白突变前后结构与功能之间关系的分析结果表明，Loop改变对Cry1Ba蛋白的结构和功能影响非常显著；Loop1和Loop2在决定Cry1Ba对小菜蛾的毒性方面起着重要作用；Loop的长度也是决定其杀虫特异性的一个决定因素。 此外，为了进一步揭示DomainⅢ的功能，以及结构域互换对Cry1Ba和Cry3Aa蛋白杀虫活性的影响，通过重叠引物PCR将编码Cry1Ba和Cry3Aa蛋白DomainⅢ的DNA片段互换，得到两个1.9kb的杂合蛋白基因cry1B1B3Aa和crv3A3A1Ba，并分别导入大肠杆菌中进行表达。SDS-PAGE分析结果表明两种杂合蛋白的大小都为70kDa左右。生测结果显示，两种杂合蛋白对榆兰叶甲(Pvrrhaltaaeneseens)都没有杀虫活性；对小菜蛾(P.xylostella)的杀虫活性，与Cry1Ba蛋白相比，都有不同程度的下降。这些结果表明，DomainⅢ的改变对杀虫晶体蛋白的活性具有很大的影响；在Cry1Ba中，它对于蛋白的杀虫特异性并不是起决定性作用。 营养期杀虫蛋白是一类新型的杀虫蛋白。为了揭示营养期杀虫蛋白Vip3Aa的结构与功能之间的关系，首先通过蛋白分析软件对Vip3Aa蛋白的二级结构进行了预测，并从中找到一个糖结合结构域。依据预测结果，将Vip3A分成为6个不同的蛋白片段，分别在大肠杆菌中分别进行了表达、纯化。将含有糖结合结构域的蛋白片段与棉铃虫(Helicoverpa armigera)和甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)的中肠BBMV分别进行了结合分析。结果表明，含有糖结合结构域的蛋白片段Vip3Aa521-687可以与棉铃虫和甜菜夜蛾的BBMV相结合，但结合作用很弱。上述结果表明，此蛋白片段可能参与了Vip3Aa蛋白与受体的结合，但需要进一步深入研究。 通过亲和层析的方法纯化了对小菜蛾高毒力的Cry1Ba活性区蛋白片断以及对甜菜夜蛾高毒力的营养期杀虫蛋白Vip3Aa。经胰蛋白酶消化后，通过高效液相色谱(分析筛和阴离子交换)纯化了具有杀虫活性的60kDa毒蛋白核心片段。然后采用气相扩散法，探索了两种蛋白体外结晶的条件，分别得到了两种蛋白的晶体。初步的X-ray衍射分析结果表明，Cry1Ba蛋白可以在较低的分辨率下产生衍射。这些结果为进一步揭示这两种蛋白的结构与功能奠定了基础。