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拟南芥植物营养贮存蛋白(vegetative storage proteins)主要存在于拟南芥花和芽中,其基因的表达调控受机械创伤,昆虫食草作用及茉莉酸等多种因素的影响。拟南芥VSP(VSP1,VSP2)在分类上属于HAD超家族中的酸性磷酸酶,需要二价金属离子作为辅因子激活反应,Mg2+、Cu2+均可以激活VSP1的酸性磷酸酶活性,但Cu2+的激活效果更明显。拟南芥VSPs参与茉莉酸脂诱导的植物防御反应,重组的拟南芥VSP2还具有抗虫的活性,并与其酸性磷酸酶性质有关。本研究采用多波长反常散射的方法解决VSP1结构的相位问题。在无甲硫氨酸的序列中通过3次定点突变引入甲硫氨酸,从而利用甲硫氨酸缺陷菌E.coli B834(DE3)为宿主菌,在含有硒代甲硫氨酸的M9培养基中诱导表达VSP1硒代蛋白衍生物。通过Ni-NTA亲和层析纯化得到95%的电泳纯目的蛋白。通过圆二色谱鉴定确定甲硫氨酸突变并未改变VSP1的二级结构,进一步对VSP1硒代蛋白进行均一性分析,发现其均一性较好。然后进行VSP1硒代蛋白晶体的生长和优化,最终在PEG4000 18%,异丙醇5%,100mM柠檬酸钠pH5.6的晶体生长条件下获得了分辨率为2.5A的硒代蛋白晶体。与母体VSP1晶体衍射数据相结合,解析出了 VSP1的晶体结构。VSP1晶体结构属于C2空间群,以二聚体的形式存在,VSP1单体间的相互作用依靠氢键和疏水作用,每个单体的尺度为54×31×30 A3’。同HAD家族中的大多数成员一样,VSP1结构具有两个结构域,一个是由5个α螺旋和5个β折叠组成的核心结构域,另一个则是由4个α螺旋组成的帽子结构。帽子结构域的大小及定位表明VSP1属于HAD超家族中的C1类型。VSP1的核心结构域包含四个催化环,它们提供催化残基,并将金属离子结合到活性位点。该结构中金属离子Mg2+位于活性中心,并协调Asp124,Asp126,Asp245,Tyr266及三个水分子。具体来讲,Asp126的羰基氧,Asp124与Asp 245的羧基氧及Tyr266的羟基氧参与催化反应。对重组的拟南芥植物营养储存蛋白VSP1和VSP2进行底物特异性及抑制剂研究发现,pNPP,MUP是VSPs极易催化的底物,NAD,NADP,EDTA对VSP 1的活性具有显著的抑制作用,其中EDTA主要是螯合二价金属离子,NAD,NADP是竞争型抑制剂。