DNA拓扑异构酶是一类广泛存在的核酸代谢酶，它在维持DNA的超螺旋状态方面发挥重要作用。许多抗癌药物都是通过拓扑异构酶干扰DNA复制、重组和基因表达从而发挥疗效的。因此，拓扑异构酶已经成为一种重要的潜在药物靶标。本课题是以结核分枝杆菌的拓扑异构酶I（Rv3646c, TopA）为基础，筛选和鉴定了与之相互作用的两个蛋白质，并进一步研究了它们之间的功能性的调控关系，主要取得以下几方面的结果：　　（1）采用细菌双杂交和 SPR等技术证实了分枝杆菌（结核分枝杆菌和耻垢分枝杆菌）中3-甲基腺嘌呤DNA糖苷水解酶和核糖激酶等两个蛋白质与TopA之间保守的物理相互作用，进一步通过随机突变分别鉴定了这两对蛋白相互作用必要的氨基酸残基。（2）体外酶功能分析表明，TopA能够增强糖苷水解酶对含有次黄嘌呤损伤DNA底物的切割活性；相反，糖苷水解酶能够抑制DNA拓扑异构酶松弛质粒超螺旋的功能。当两个蛋白质的物理相互作用丧失，这种功能性的相互影响也发现随之丢失。（3）TopA能够增强核糖激酶对 D-核糖的磷酸化活性；相反，核糖激酶却减弱了DNA拓扑异构酶的解螺旋活性。类似地，这种功能性的调控也依赖两个蛋白质之间的物理相互作用。（4）免疫共沉淀实验证实，3-甲基腺嘌呤DNA糖苷水解酶和核糖激酶两个蛋白质分别能与TopA在耻垢分枝杆菌细胞内发生物理相互作用，暗示这些蛋白质相互作用可以具有生理学上的意义。　　3-甲基腺嘌呤DNA糖苷水解酶、核糖激酶以及DNA拓扑异构酶都是重要的核酸代谢酶，它们在DNA复制以及转录和修复等过程中发挥不可或缺的重要作用。本研究首次鉴定了它们之间的物理的和功能性的相互作用，这些结果为我们深入理解分枝杆菌中DNA拓扑异构酶的功能及其调控机制提供了重要信息，有关相互作用位点也是潜在的抗结核药物新靶标。