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结核病是影响全球人类健康的三大疾病之一，世界上有1/3的人感染结核病，2013年大约有150万人死于结核病。结核病的致病菌是一种古老的病原菌，结核分枝杆菌。随着广耐药和泛耐药结核分枝杆菌株的出现，针对结核病的新的治疗策略的研究也提到日程上。致病菌发挥其致病性的一个重要途径是通过自身的分泌系统将毒力因子分泌到细胞外部或者直接注射到宿主细胞内部，从而达到致病的目的。结核分枝杆菌具有高度复杂的细胞壁，由此分枝杆菌演化出了独特的分泌系统。它不同于已经在革兰氏阴性菌中发现的6种蛋白质分泌系统(typeⅠ～Ⅵ secretion system)，因此也被称为七型分泌系统(typeⅦsecretion system，T7SS)或者ESX分泌系统。结核分枝杆菌T7SS能够分泌ESX或者PE/PPE家族蛋白，这些蛋白与结核分枝杆菌的毒力，肉芽肿的形成，细胞间的扩散以及吞噬体的逃逸等密切相关，但是目前对于T7SS分泌机制的研究仍不清楚。因此我们对T7SS的研究将有利于深入对结核分枝杆菌致病性的认识，为药物靶标和候选疫苗的筛选提供新的选择。 本研究通过X-射线衍射晶体学的方法解析了EccB1-△N72的蛋白质结构，分辨率为2.1(A)。EccB1-AN72的三维结构显示与其他的蛋白质结构的相似性很低，它由五个结构域组成，分别命名为A1，B1（B结构域的一半），C1，A2，B2（B结构域的另一半）和C2。这五个结构域在周质空间中从近膜端到远膜端以A1-C2-B1-B2-C1-A2的顺序线性排列成“S”型手臂的形状。进而我们对它的亚细胞定位和生化性质进行了研究。首先用高速离心的方法分离结核分枝杆菌的不同的亚细胞组分，在细胞膜和细胞壁组分中检测到了EccB1，并利用蛋白酶K对结核分枝杆菌H37Rv培养物进行原位处理，发现EccB1定位于细胞膜外，证明EccB1是一个定位于周质空间的蛋白。生物信息学分析发现，在其同源蛋白EccB3的C-端存在一个ATP结合基序，所以对EccB1是否具有ATPase活性进行了研究。随后，用γ-32P标记的ATP作为底物，检测无机磷的释放来测定EccB1-△N72的ATPase活性。同时，测定其结核分枝杆菌和耻垢分枝杆菌中的同源蛋白EccB5和MSMEG_0060的N-端截短体，即MtbEccB5-△N80和MsEccB1-△N72也具有ATPase活性，说明ATPase活性可能是T7SSs中EccB蛋白的共性。蛋白质序列比对结果显示EccB含有三个保守基序，分别命名为Motif1-3，其中Motif1和Motif3分别位于EccB1周质空间部分的N-端和C-端。根据这两个基序设计不同的截短体，发现EccB1周质空间部分的N-端和C-端参与了ATPase活性，两者在结构上靠的很近，都位于近膜端的A1和C2结构域。确定了位于Motif1上的保守氨基酸Arg102和Cys150（形成EccB1分子内唯一的二硫键）对于维持ATPase活性很重要。利用分子模拟的方法获得了EccB1-△N72的六聚体模型，其形成的最小的孔径约为20(A)，与T7SSs的两个潜在底物ESXA/B异源二聚体(～22(A))和DNA双链(～20(A))的直径类似。最后进行ATP分子docing分析，结合序列比对结果以及保守基序以及关键氨基酸的ATPase活性分析，确定了ATP结合口袋位于六聚体中两个相邻的分子界面上，由两个保守Motif1和来自两个相邻分子的Motif3基序组成。证明了周质空间蛋白EccB1可能是一个具有六聚体形式的ATPase，参与了分泌底物由周质空间到外膜转运通道的形成并为转运过程提供能量。我们的研究，为T7SS系统核心成分EccB1的结构和生化认知提供了第一手资料，丰富了人们对T7SS底物转运机制的理解。