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变形链球菌，Streptococcus mutans(S.mutans)，革兰氏阳性菌，是人类龋齿及牙周疾病的主要致病菌之一。2005年至今，本实验室开展并完成了变形链球菌结构基因组学研究，解析了多个蛋白的结构，阐明了一些重要蛋白的作用机理，为系统研究一些未知蛋白质的结构和功能奠定了重要基础。
本论文所包含的课题就来自于本试验室的变形链球菌结构基因组学研究，论文介绍了S.mutans SMU.1108c蛋白的结构与功能研究工作。SMU.1108c是一个功能未知的蛋白，通过对它的三维结构的成功解析以及相关的生物化学研究，我们确定了SMU.1108c蛋白属于卤酸脱卤酶(haloacid dehalogenase，HAD)磷酸酶，并且找到了可能的底物。
SMU.1108c包含270个氨基酸，分子量约为30.5kDa。蛋白序列分析表明SMU.1108c具有HAD家族的四个保守序列，并且和很多HAD磷酸酶有着高度的序列一致性。
HAD超家族是一个庞大的蛋白家族，在细菌、古菌及真核生物中均有存在。该超家族包括磷酸酶、beta-葡糖磷酸变位酶、磷酸甘露糖变位酶、P-type磷酸酶、磷酸酯酶以及脱卤酶，涵盖了从氨基酸代谢到解毒作用的细胞内代谢途径。但是，大部分HAD家族蛋白的功能并不明确。
HAD超家族蛋白间具有极低的序列一致性，整体序列的一致性低于15％，但是他们有四个极为保守的基序，并且有相似的催化机制。
尽管HAD家族命名于一个卤酸脱卤酶，但该超家族大多数的成员却都具有磷酸转移的活性。在这些HAD磷酸酶/磷酸转移酶中，存在一个极其保守的天冬氨酸残基作为亲核基团进攻底物，并且形成一个磷酸-天冬氨酸的中间体。
我们利用分子置换的方法得到了SMU.1108c的三维结构。通过三维结构的分析，可以更加确定SMU.1108c是一个HAD磷酸酶，属于亚家族Ⅱ(Cap2)。SMU.1108c的三维结构包括两个结构域，HAD典型的水解结构域及插入结构域。通过结构的分析和比对，找到了其活性位点以及底物结合空腔，并且推测出可能的催化机制及底物。
此外我们还通过生化的实验手段进行了体外酶活测定，筛选得到可能的底物阿拉伯糖-5-磷酸，并且测定了基本的反应常数。