作为一种全球性的致死性疾病，每年结核病导致约九百万人感染，约200万人死于该疾病。其病原菌主要为结核分枝杆菌。虽然一些化学疗法药物，如吡嗪酰胺，乙胺丁醇和利福平对结核病有一定疗效，但是多重耐药结合杆菌的增多，以及结核杆菌和HIV的共感染，使得结核病的治疗更加复杂和具有挑战性，目前急需治疗结核病的新型药物。天冬氨酸激酶(AK)参与结核杆菌内赖氨酸，苏氨酸，异亮氨酸和蛋氨酸的合成。这些氨基酸对结核杆菌的存活非常重要。与此同时，合成反应的中间产物，尤其是二氨基庚二酸，对维持结核杆菌细胞壁的稳定非常重要。研究还表明，在结合杆菌的模式菌-耻垢分枝杆菌中，与AK基因互补的反义寡核苷酸链显著抑制细菌生长。该天冬氨酸合成通路在人体内不存在，AK在人体内也不存在同源蛋白。因此，AK是一个潜在的非常重要的抗结核新药设计靶点。结核杆菌AK属于毗α2β2类型的激酶，其α亚基由1-421位的氨基酸组成，β亚基由C端的250-421位氨基酸组成。α亚基的C端250-421位氨基酸和β亚基(AKβ)形成的二聚体组成AK的调控结构域。　　 本文报导了结核杆菌AKβ的结构，功能和机制研究。经过目的基因克隆和蛋白表达纯化，获得了较高纯度的目的蛋白后，并将其用于晶体生长，得到了结核杆菌AKβ以及AKβ与苏氨酸的复合物(AKβ-Thr)晶体，通过分子置换法解析了其分辨率分别为2.6 A和2.0 A的三维结构。通过体外酶活实验，本文证实了体外重组蛋白AK的活性，首次发现它的活性会被Thr反馈抑制。AKβ和AKβ-Thr在晶体结构中均以对称二聚体的形式堆积，二体间存在广泛相互作用。分析超速离心实验显示AKβ在含有或不含Thr的溶液里，都以二体形式存在。以上结果表明，本文解析的AKβ二体结构可代表天然状态的AK调控结构域的结构。通过比较AKβ和AKβ-Thr的结构差异，及对比同源蛋白的酶活机制，本文分析了AK的酶活调控机制。本文报导的结核杆菌AKβ和AKβ-Thr的高分辨率晶体结构，及结核杆菌AK酶活调控机制的分析，对以结核杆菌AK为药物靶点的抗结核新型药物研发提供了结构基础。