亚硫酸还原酶(Sulfite Reductase，SiR)是嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans，A.ferrooxidans)硫氧化还原系统电子传递链的重要组分之一。它是一个分子量较大的可溶性酶，催化从亚硫酸盐还原为硫化物的六个电子的传递，在硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria，SRB)生命活动中具有关键性的作用。 本文以A.ferrooxidans ATCC23270基因组为模板，通过基因重组技术在大肠杆菌(Escherichia coli，E coli)中表达，用一步亲和层析法纯化出浓度和纯度都较高的亚硫酸还原酶的α亚基黄素蛋白(SiR-FP，基因cysJ编码)和β亚基血红素蛋白(SiR-HP，基因cysI编码)，并进行各种测试研究确定其性质和活性。 本文纯化出的α亚基黄素蛋白，电泳分析蛋白的相对分子质量为66 kDa；紫外可见光分析405和580纳米处有最大吸收峰，含有FAD和FMN；经活性分析发现，纯化后的酶液相对于粗酶液纯化了303.74％，酶回收率为12.15％，酶活较高。蛋白序列的同源比对和分子结构模拟图证实了黄素蛋白中存在FAD和FMN,其中NADPH与FAD相连，FMN与血红素蛋白相连。 β亚基血红素蛋白，电泳分析蛋白的相对分子质量为60 kDa；紫外可见光分析388和598纳米处有最大吸收峰，含有铁硫簇和高铁血红素；电子顺磁共振结果证实血红素蛋白中存在铁硫簇；蛋白序列的同源比对和分子结构模拟图显示血红素蛋白中Cys42Z，Cys433，Cys472和Cys476是四个保守的氨基酸位点，参与了铁硫簇的结合。通过定点突变构建了β亚基血红素蛋白这四个保守位点的突变，进一步证明了四个保守的氨基酸Cys427，Cys433，Cys472和Cys476均为铁硫簇结合的关键位点，并且半胱氨酸的巯基的去除导致铁硫簇[Fe4S4]的缺失。 然后按照1:1比例将两个亚基进行相互作用结合为SiR。合成SiR的活性与纯黄素蛋白相比，提高到164.46％。 酶被设定安排在FAD-FMN-Fe4S4-血红素序列的氧化还原的辅助因素中，成为NADPH和亚硫酸盐之间的一条电子传递途径。本文在大肠杆菌中成功表达、纯化了嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚硫酸还原酶的α亚基和β亚基，为进一步研究亚硫酸还原酶的功能及其应用，探讨其在硫氧化过程中的作用和机理提供了条件。