随着后基因组时代的到来，蛋白质的三维结构解析成为揭示生命密码的重要部分。美国《科学》杂志指出：“了解基因所编码的蛋白质的三维结构及其与功能的关系必然是未来的科学前沿。”为此，实验室在研究神经系统相关基因功能的基础上，与清华大学饶子和院士的实验室进行合作，对部分基因表达的蛋白进行了三维结构的解析。 Nectin和nectin-like(necl)家族是近年发现的Ca2+非依赖性Ig超家族粘附分子，其胞外区都由三个Ig-likeloop(V，C1，C2)组成。Necl-1是在神经系统特异表达，其亚细胞定位主要在轴突末端、轴突柄接触部位以及神经胶质细胞的突触。necl-1不但可形成同源顺式/反式二聚体，而且可与necl-2，nectin-1，nectin-3形成异源二聚体，从而介导细胞粘附，但对其作用模式目前尚未了解。 为了揭示necl-1在神经突触中的作用模式，深入了解其功能，本论文利用蛋白纯化、晶体生长技术，获得了高质量的necl-1IgVdomain的晶体。并进一步获得了硒代甲硫氨酸衍生物晶体，通过多波长反常散射(MAD)法测定了Vdomain的晶体结构。晶体结构揭示，necl-1Vdomain可形成反式二聚体，其单体具有大多数Ig超家族结构类型中V-set特征。每个单体Ig-sandwich由九个反向平行的β-strand(除A，G平行外)组成两个β-sheet。二聚体相互作用的包埋面积为1405A。维持二聚体的作用力主要是疏水相互作用和氢键。由于nectin家族与necl家族结构相似，因此，necl-1IgVdomain的结构解析不但有助于揭示necl-1在突触中的作用模式，而且对nectin和necl家族其它成员的寡聚状态及其功能研究提供了一个框架。本论文还对necl-1IgVdomain的理化性质进行了详细分析，为进一步功能研究提供了依据。 本论文还对其他三个蛋白DPY-30-like，SNCA和SNCG进行了表达、纯化和结晶，并得到了高质量的晶体，同时对其理化性质进行了较为详尽的研究。DPY-30-like是X染色体剂量补偿复合体的重要成员；SNCA聚集形成的Lewy体是多种神经退行性疾病的病理性特征；SNCG在乳腺肿瘤中高表达。这些研究为进一步的功能探讨奠定了基础。