钙离子信号转导在细胞调控的多种生理过程中都扮演着极其重要的作用。胞内的多种代谢途径中都离不开钙信号的调控。由内质网钙库耗竭所诱发的钙库操纵的钙离子内流途径（Store-operated calcium entry，简称SOCE）是维持胞内钙稳态的一个重要方式，它主要涉及两大蛋白家族：锚定在内质网膜或肌浆网膜上的STIM（Stromal interaction molecules）以及质膜上Orai蛋白家族所组成的钙离子通道（Calcium-release activated calcium channels，简称CRAC通道）。STIM1蛋白能够感知内质网腔内钙离子浓度的变化，并将这种变化通过自身的变构作用传递到胞质中，最终激活细胞膜上的Orai1，打开CRAC通道，引起胞外钙离子的内流，使得钙库重新充盈。　　本实验室之前解析出来的STIM1 C端SOAR的晶体结构，提供了STIM1胞质区行使激活功能的结构基础。此外，在解析出来的线虫STIM1 C端CCR的结构中，我们发现了位于其SOAR结构域N端的一段短螺旋，猜测其可能参与维持STIM1胞质区静息时的自抑制状态，因此将其命名为抑制性螺旋（Inhibitory helix, IH）。　　本研究通过解析人源STIM1胞质区第一段含IH的coiled-coil结构域（简称CC1-IH）的晶体结构，结合后续的结构分析、生物化学实验及细胞生物学功能研究，辅以小角X射线散射（SAXS）的方法，最终描述出STIM1胞质区在处于静息和激活生理状态时所各异的构象状态。我们得出结论：IH促使 CC1-IH二聚体的形成；同时，它有助于静息状态下STIM1胞质区自抑制构象的维持。它作为一个开关，能够通过捕捉和释放SOAR结构域，从而抑制或激活STIM1分子的胞质区结构域；IH对于 STIM1胞质区的构象转变具有重要的调控作用。这些都有助于进一步理解SOCE的分子机制。　　此外，本文通过解析拟南芥AtBAG5的晶体结构并对其与底物蛋白CaM和Hsp70相互作用关系进行生化实验验证，辅以植物生理学的研究，发现其参与植物衰老调控的重要生理意义；并首次提出了线粒体内的钙信号通过 AtBAG5所参与的分子伴侣系统对植物衰老过程进行调控的潜在分子机制。