本文主要利用核磁共振方法对两个蛋白分子进行了研究： 第一个研究的蛋白分子是枯草杆菌砷酸还原酶(arsenatereductase，ArsC；分子量15.6kDa)。砷酸还原酶是生物体内广泛存在的一种酶，负责将砷酸盐还原为亚砷酸盐，目前对于细菌来源的砷酸还原酶有比较深入的研究。砷酸还原酶对于细菌的砷酸耐受性极为重要，但由于还原产物亚砷酸盐的毒性远大于砷酸盐，与之相关的亚砷酸膜转运体在此过程中也起着重要作用。枯草杆菌砷酸还原酶是典型革兰氏阳性菌来源的砷酸还原酶，分子中的四个半胱氨酸残基(Cys10,Cys15,Cys82,Cys89)有三个起关键作用(Cys15除外)。Cys10被认为是底物结合位点，Cys82和Cys89所在的区域表现出很强的结构柔性，酶反应活性与这三个半胱氨酸间二硫键的连接方式紧密相关。本文用核磁共振的方法研究了处于纯还原态的枯草杆菌砷酸还原酶，得到了高分辨率的分子溶液构象从而佐证了前人所解析晶体结构的正确性。在此基础上进行的底物滴定实验表明反应过程中砷化合物与酶分子上某些特定的侧链基团存在复杂的相互作用。根据对一系列滴定实验结果的分析，我们推测体外滴定的反应过程中亚砷酸作为非竞争性抑制剂结合于砷酸还原酶形成酶-底物-抑制剂复合物时很可能发生后续的反应，这种反应能导致亚砷酸以某种尚不十分明确的多聚体形式结合于砷酸还原酶。这样一种假说合理地解决了亚砷酸被排出细胞前的细胞内毒性问题，将有助于我们进一步理解细菌的砷解毒过程中各个环节间的耦联关系。 第二个研究的蛋白分子是中国虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅺ(Huwentoxin-Ⅺ，HWTX-Ⅺ；分子量6kDa)。本实验室的前期工作表明，中国虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅺ很可能是一种抑制胰蛋白酶和钾通道的双功能分子，解析其三维结构并与牛胰蛋白酶抑制剂BPTI(bovinepancreatictrypsininhibitor,HWTX-Ⅺ与其序列同源性45.5﹪)和钾通道抑制剂DTX-K(dendrotoxin-k，树眼镜蛇毒中的一种毒素，与HWTX-Ⅺ序列同源性41﹪)进行比较将有助于了解它们活性不同的原因。作为含55个氨基酸残基的多肽，依靠传统的同核1H二维核磁共振方法来解析虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅺ的溶液结构比较困难。通过摸索优化的表达条件，我们在酵母表达体系中对虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅺ成功地实现了较高表达量的15N标记。在此基础上进行的一系列异核多维核磁共振实验解决了同核1H二维核磁共振谱中因谱峰严重重叠以致难以进行谱峰归属的困难。经计算得到的虎纹捕鸟蛛毒素-Ⅺ溶液结构与BPTI和DTX-K相比并无本质差异，通过对活性位点残基性质的比较，我们发现HWTX-Ⅺ在蛋白酶抑制活性位点和钾通道抑制活性位点分别表现出与BPTI或DTX-K一定的相似性，这很可能是造成HWTX-Ⅺ兼有这两者生物学活性的原因。BPTI和DTX-K在这两个位点却表现出某些明显差异，这些差异很可能与两者生物学活性的分化紧密相关。