超嗜热古菌蛋白质Ssh10b分离自芝田硫化叶菌(Sulfolobus shibatae)，是Sac10b蛋白质家族中的一员。尽管其生理功能仍不明确，一些实验与理论研究表明，这一家族蛋白可能参与了染色体的结构和RNA的代谢。化学变性和热变性的研究表明，Ssh10b具有高度的抗热，酸和化学变性剂的稳定性，然而其高度稳定性的分子机制尚不清楚。　　 本论文主要利用园二色光谱，荧光光谱和核磁共振波谱学方法对[P62A]Ssh10b蛋白质的稳定性，动态特性和耐热机制进行了研究。第一章综述部分介绍了蛋白质的稳定性与结构，动态特性以及功能之间的复杂关系。第二章到第四章则分别报告了对[P62A]Ssh10b蛋白质的详细研究结果。　　 1.超嗜热古菌蛋白[P62A]Ssh10b的构象稳定性：冷变性　　 以圆二色光谱和荧光光谱为实验手段，结合不同变性剂浓度存在下的热变性以及在273-358K之间的不同温度下的化学变性剂变性实验的数据，我们测定了[P62A]Ssh10b蛋白质在pH6.8下的构象稳定性。实验结果表明，[P62A]Ssh10b的去折叠过程符合二体蛋白质的二态模型，在转变区域不存在中间体的单体或者二体组分。[P62A]Ssh10b是非常稳定的二体蛋白，其在308K下经由GdmHCl或GdmSCN变性外推得到的无变性剂存在下的去折叠自由能△GU(H2O)为101.7±2.7 kJ·mol-1，其最大热力学稳定性温度为310 K。[P62A]Ssh10b的构象和稳定性显著的受到共存的溶质的影响。其去折叠过程的热容变化估计为～7.15±0.37 kJ·mol-1·K-1，显著低于相近分子量大小的嗜热蛋白质和中温蛋白质。化学变性和热变性实验表明，在中等浓度变性剂存在下，[P62A]Ssh10b发生在超嗜热蛋白质中很少见到的冷变性。对[P62A]Ssh10b的构象稳定性和冷变性的机理也进行了详细讨论。　　 2.[P62A]Ssh10b的稳定化α/β-疏水核心　　 我们研究了[P62A]Ssh10b的15N主链动力学，以及分别在没有与存在GdmSCN下的氢氘交换的性质，试图分析[P62A]Ssh10b稳定性的分子机理。分析表明，[P62A]Ssh10b存在一个由两个α螺旋以及一个β片层组成的α/β-疏水核心，稳定核心的为疏水相互作用和氢键。[P62A]Ssh10b的稳定化α/β-疏水核心表相处高度的受限内运动，组成α/β-疏水核心的残基的大多收到高度的保护，并以整体去折叠的方式发生氢交换。K40N突变体显著降低了[P62A]Ssh10b的稳定性，这是因为其破坏了α螺旋对β片层的堆积从而破坏了突变体蛋白质中疏水核心的稳定性。结合[P62A]Ssh10b与其同源的嗜热蛋白质以及中温蛋白质的序列比对结果，可以推论[P62A]Ssh10b蛋白质的稳定化α/β-疏水核心在其热稳定性中起着重要的贡献。　　 3.C末端残基K97在[P62A]Ssh10b稳定性中的作用　　 通过[P62A]Ssh10b蛋白质的C末端残基K97的三个突变体：K97E-，K97A-，以及对K97的缺失，我们研究了残基K97在[P62A]Ssh10b蛋白质的稳定性中的作用。三个突变体的热变性以及GdmHCl诱导的化学变性通过圆二色光谱测定。结果表明，K97E突变通过破坏盐键D63-K97的静电相互作用以及向蛋白质中引入不利的电荷-电荷排斥作用，表现出比K97A更强的去稳定化作用。而缺失突变体△K97-[P62A]Ssh10b表现出比K97E-和K97A-突变体更强的去稳定化作用。分析表明，C末端残基K97不仅仅通过与周围邻近的残基之间有利的静电相互作用，而且还通过维护蛋白质C末端的残基之间的侧链堆积对[P62A]Ssh10b的稳定性起着有利的贡献。