酶是生命体必不可少的重要物质,为生物体内发生多种催化反应提供了重要保障。随着深入的探究,生物酶在生产生活中的应用越来越重要。周环反应在工业合成中应用广泛,但能够催化周环反应的酶很少,目前已报道了黄曲霉中有具有相似活性的酶,对其进行探究将为工业生产提供重要价值。极端环境下嗜热菌的典型生物海栖热袍菌在合成生物学中的应用越来越广泛,而对于其乙酰羟酸合酶的研究将为支链氨基酸生产提供新的方向。本文开展了对两种重要酶的结构生物学研究,首先是黄曲霉生物合成leporinB途径中生成吡喃环的关键酶——多功能SAM依赖性酶LepI。我们通过构建重组质粒并且进行表达纯化,得到纯度高、均一性好的蛋白后进行结晶实验,在筛选了 768个池液条件后,发现有晶体生长。对相关的结晶条件进行优化,通过X-射线衍射收集有效的衍射数据。在没有同源结构的情况下,通过对硒代蛋白进行表达纯化和结晶实验,收集到硒代晶体的衍射数据后成功解析LepI的蛋白结构。随后通过结构分析,序列比对和分子对接实验提出了LepI的催化机理。本文研究的另一个酶是海栖热袍菌的乙酰羟酸合酶,乙酰羟酸合酶是生物合成支链氨基酸过程中的第一个限速酶,该酶由两个亚基组成:大亚基又名催化亚基、小亚基又名调节亚基,本研究主要对催化亚基部分构建了重组质粒,成功表达带不同标签的蛋白,根据相关的纯化结果,选择了带His标签的蛋白进行结晶实验,共筛选了 2544个池液条件。在完成初筛后,我们发现了一些结晶条件,并对衍射质量较好的两个晶体条件进行优化,目前获得的晶体衍射最佳分辨率达到3.8埃,后续优化仍在进行中。综上,本文解析了 LepI蛋白的结构,并提出了其详细工作机理的结构生物学基础,为其今后的工业应用提供了可能。乙酰羟酸合酶结晶条件的探究为其未来晶体结构解析提供了重要参考。