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细菌的分泌系统可以向细胞外分泌多种蛋白,来完成细胞本身的生理功能。目前,在革兰氏阴性细菌中已发现八种不同的分泌系统,即Ⅰ-Ⅷ型分泌系统。本论文主要对该细菌的V型分泌系统的相关蛋白进行结构和功能研究。蛋白酶、黏附素、致病因子等一些外膜蛋白通过V型分泌系统分泌并整合到外膜上。这些外膜蛋白在See复合物的帮助下穿过细胞内膜到达周质空间,在这个过程中信号肽被切除,然后利用BAM复合物进行进一步折叠并分泌到外膜。BAM复合物共包含五个蛋白,分别为BamA、BamB、BamC、BamD和BamE。 BamA为细胞外膜蛋白,是BAM复合物的核心蛋白。BamB/C/D/E是四个脂蛋白：BamB/C/E不是细菌生存必须的蛋白,敲除任意基因仅仅会引起BAM复合物缺陷；BamD是细菌生存所必需的,敲除BamD基因会引起和敲除BamA基因相同的表型,细菌致死。截止目前,BAM复合物的五个单体蛋白质结构和BamC-BamD亚复合物结构已被解析。BamA由两个结构域组成：C端是插入细菌细胞外膜的p桶结构域,N端是与多肽转运有关(POTRA, polypeptide-transport-associated)的五个结构域。依据生物信息学和生物化学分析,BamA的POTRA结构域提供了BamB/C/D/E结合支架：BamB和BamD与BamA直接结合,而BamC和BamE通过BamD间接结合到BamA上。本课题主要关注的是BamA和BanB的相互作用。本文首先利用凝胶过滤层析法初步探索了BamA和BamB的相互作用,推测两者结合的区域是POTRA3 domain。然后借助X射线晶体学方法,得到了2.1A高分辨率的BamA POTRA3-4-BamB复合物结构,直接观察到BamA和BamB结合的区域是POTRA3 domain,最后通过Pull down和Western blotting实验,进一步确定了在溶液中BamA和BamB结合的位点也是POTRA3 domain。本文通过对BamA POTRA3-4-BamB复合物结构的作用力分析,发现维持BamA和BamB相互作用的力主要是氢键和疏水作用。氢键和疏水作用区主要是由BamB中的DA.BC loops区的氨基酸和BamAPOTRA3的β1、β2、p3、β2-loop-β3区的氨基酸参与形成。通过对BamB的氨基酸定点突变实验,确定了BamB中参与BamA与BamB相互作用的氨基酸。BamB中的R77、E127、E150、S167和R195氨基酸是BamA-BamB相互作用所必须的,它们的突变型BamB完全丧失了与BamA结合的能力。同时Y60A、K128A和S193A突变型BamB与BamA结合的能力显著降低。通过对BamB氨基酸的保守性分析发现,参与BamA和BamB相互作用的氨基酸大多是保守的。