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蛋白的稳定性及正确折叠是其执行各种生物功能的基础，因此蛋白质分子结构与功能的研究一直是生命科学研究的热点。肌红蛋白（Myoglobin，Mb）是目前人类研究最多的蛋白质之一。研究人员一般通过对Mb的氨基酸进行突变或对其血红素活性中心进行修饰，来研究Mb的结构和功能之间的关系。为了进一步研究Mb的氨基酸残基对蛋白结构与功能的影响，从而进一步了解Mb的结构与功能之间的关系，本课题我们在大肠杆菌中表达和纯化得到Mb突变体蛋白，进而用紫外可见光谱等，考察其结构与功能。通过制备感受态大肠杆菌、细胞转化、接种、扩大培养、诱导表达使突变肌红蛋白高效表达，再经过收菌、超声破菌、超滤、阴离子交换层析、超滤、凝胶层析或透析纯化突变肌红蛋白，分别获得29位亮氨酸(Leu，L)突变为组氨酸(His，H)的Mb突变体L29H Mb、29位亮氨酸和43位苯丙氨酸(Phe，F)均突变为组氨酸的Mb突变体L29H/F43H Mb。本论文通过对肌红蛋白突变体L29H Mb进行实验研究，探索Mb活性中心双组氨酸(His29/His64)在蛋白催化功能中的作用。通过实验发现：在氧化邻甲氧基苯酚时，L29H Mb中存在的两个组氨酸起到协同作用，L29H Mb的过氧化物酶活性比野生型Mb（wild-type Mb，WT Mb）的过氧化物酶活性高3.7倍。此外，突变体L29H/F43H Mb中三个远端组氨酸形成金属结合位点，本论文分别研究L29H/F43H Mb的过氧化物酶活性及其结合了Cu(II)、Zn(II)后的过氧化物酶活性。研究表明，Cu(II)、Zn(II)金属离子的结合，会不同程度地抑制L29H/F43H Mb的过氧化物酶活性，这为天然细胞色素c氧化酶表现出低的过氧化物酶催化活性提供了有价值的信息。本论文为Mb的结构与功能关系提供了新信息，也为血红素蛋白的理性设计提供新思路和新方法。