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本论文包括三个部分，第一部分是CSN6的结构生物学研究以及CSN5与CSN6复合物的晶体学初步研究;第二部分是人源Nedd8与UIM结构域的晶体学初步研究;第三部分是关于膜蛋白SPNS2的表达纯化研究。 COP9信号小体，又称为CSN，是最初在拟南芥中发现的进化保守的复合物。人源COP9由八个亚基组成，按照其分子量由大到小的顺序，COP9的八个亚基分别被命名为CSN1到CSN8。其中，CSN5与CSN6含有MPN结构域，而另外六个亚基含有PCI结构域。COP9最主要的功能是去除Cullin-RING泛素连接酶E3(CRLs)上Nedd8的修饰，并与CRLs结合使其处于失活状态。CSN5含有金属异肽酶活性的JAMM模块，这也是COP9的活性中心，而CSN6含有无活性的MPN结构域。COP9除了作为整体复合物发挥功能外，其单个亚基也参与到生命活动中的各个进程。CSN6在COP9复合物中作为支架，与CSN5一起调节酶活位点，同时，csn6基因也是潜在的致癌基因位点。在此研究中，我们利用单波长反常散射的方法解析了人源CSN6的MPN结构域晶体结构，结构分辨率为2.6(A)。在晶体结构中，每个不对称单位中包括两个CSN6单体，每个CSN6单体包括九个β折叠片和三个α螺旋。在晶体结构中，存在两种类型的CSN6双体结构。在两个相邻的单体间，CSN6上的β8和β9折叠片发生结构域交换，一个分子上的β8和β9折叠片与另一分子上的其它氨基酸组成完整的MPN结构域，这种现象在其他MPN结构域上很少见。另外我们也发现，CSN6的MPN结构域在溶液中是以部分双体部分单体状态存在的，而构成双体的作用力来自α1螺旋、α2螺旋和β3折叠片上重要氨基酸残基的相互作用。CSN6结构的解析，为CSN6与其他蛋白相互作用提供了一个结构上的参考，其β8和β9折叠片的开放状态，暗示着其发挥作用时β8和β9折叠片可能会有开放的状态。另外，我们表达纯化了CSN5截短体与CSN6截短体的复合物，并得到了复合物的晶体，晶体衍射分辨率在8(A)左右。该工作为两种MPN复合物纯化提供了实验设计上的新思路。 p97是一个同源六聚体形式的ATP酶，在细胞内含量丰富并参与多种生理活动。p97最主要的功能是识别泛素标记的蛋白质底物，并将其从蛋白质复合物中或细胞膜上抽离出来。p97发挥活性需要辅助蛋白的参与，UBXD7与NPL4/UFD1是p97的辅助蛋白，上述四种蛋白构成的四元复合物可以与有活性的Cullin-RING泛素连接酶E3(CRLs)相互作用。其中UBXD7上的UIM模块可以与CRLs的修饰蛋白Nedd8直接作用，而Nedd8是一个类泛素蛋白。我们表达纯化了人源UIM与Nedd8的复合物，并得到了复合物的晶体。UIM与Nedd8的结构会为UBXD7与CRLs的结合提供结构生物学的基础，也是我们理解多元复合物作用机理的关键。 1-磷酸鞘氨醇(S1P)是生物体内中要的信号分子，可以与多种G蛋白偶联受体结合，并调节多种信号通路。S1P在红细胞、血小板和上皮细胞内生成，随后被释放到血液和淋巴液中参与细胞调控。S1P从细胞内的释放需要跨膜通道蛋白的参与，目前来说有两种通道蛋白可以释放S1P:ABC(ATP-bindingcassette transporters)通道蛋白和SPNS2通道蛋白。不同于ABC通道蛋白的非专一性，SPNS2是只转运S1P的跨膜通道蛋白。SPNS2是MFS家族的膜蛋白，最初是在斑马鱼中被发现的。经过百种尝试，我们成功表达了真核生物斑马鱼来源的SPNS2蛋白，并得到了少量性质良好的单体蛋白。后继的结构生物学研究将会为针对SPNS2的药物设计提供分子水平上的基础。