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本论文主要研究了两类多聚谷氨酰胺延伸类神经退行性疾病中的蛋白质相互作用，内容分为两个部分：第一部分，即第一章，研究了Huntingtin(Htt)蛋白中的脯氨酸丰富区(PRR)和HYPA蛋白中的双WW结构域的相互作用及多聚谷氨酰胺延伸对相互作用的影响和生物学效应。第二部分，即第二章，研究了Ataxin-7蛋白中的PRR区域和R85FL蛋白中的SH3结构域的相互作用。 亨廷顿舞蹈症(HD)是Htt蛋白的多聚谷氨酰胺片段延伸造成的一种常染色体显性遗传并且导致脑细胞死亡的疾病。酵母双杂研究发现HYPA蛋白与亨廷顿蛋白相互作用。HYPA蛋白是一个mRNA剪接因子，可能会在亨廷顿舞蹈症的发病过程中发挥作用。在亨廷顿蛋白中(Huntingtin，Htt)，其N端的一段致病的多聚谷氨酰胺序列后面存在一段脯氨酸丰富区域(PRR)。多聚谷氨酰胺序列怎样影响脯氨酸丰富区介导的蛋白质相互作用，以及这种异常的相互作用带来的生物学后果都还不清楚。我们用核磁共振(NMR)技术研究表明亨廷顿蛋白的脯氨酸丰富区和HYPA蛋白的双WW结构域通过两个WW结构域之间的合作折叠而发挥协同作用。多聚谷氨酰胺的延伸将HYPA蛋白滞留在细胞中，从而显著地降低了前体RNA的剪接效率。这种多聚谷氨酰胺延伸导致的异常蛋白质相互作用和细胞内mRNA处理加工的功能紊乱可能在亨廷顿舞蹈症的发病过程中扮演重要角色。 脊髓小脑共济失调症7型(SCA7)是由Ataxin-7(Atx7)蛋白的多聚谷氨酰胺延伸造成的常染色体显性遗传的神经退行性疾病。Atx7蛋白是核转录因子共激活复合物的组成部分，当多聚谷氨酰胺序列延伸时会滞留很多蛋白质并在细胞核内形成包涵体。R85FL蛋白就是其中一个，它有几个不同的剪接体蛋白，如ponsin或Cb1-结合蛋白(CAP)。我们的研究表明Atx7通过脯氨酸丰富序列(PRR)特异性地与R85FL结合，且R85FL的第三个SH3结构域(SH3C)介导R85FL和Atx7相互作用。我们解析了SH3C在结合和不结合PRR情况下的溶液中结构，结果表明SH3C有一个很大的带有负电荷的底物选择性口袋，这与R85FL的其它两个SH3结构域很不一样。通过这个口袋，SH3C与Atx7中的带正电荷的RRTR残基相互作用。进一步研究表明SH3C能形成二体，并且Atx7中PRR的结合抑制二体的形成。Atx7的多聚谷氨酰胺延伸滞留R85FL正是通过PRR和SH3C的特异性相互作用完成的。