极端温度酶对极端温度微生物正常生理和代谢活动的维持至关重要,因此,研究极端温度酶的温度适应机制不仅对酶学基础研究,同时对酶的改造和产业化（包括工业、农业、食品医药和生物技术等）应用也具有重要意义。蛋白质3D结构复杂的拓扑组织形式和动力学行为使得不同酶家族会采取不同的策略以维持极端温度下结构稳定性-构象柔性-催化活性三者间的平衡;尤其是对于多聚化的复合物酶,有关温度适应机理的研究还少见报导。本文以来自北极水螺菌（Aquaspirillum arcticum）的嗜冷苹果酸脱氢酶（malate dehydrogenase;MDH）Aa-MDH和来自温泉黄栖热菌（Thermus flavus）的嗜热苹果酸脱氢酶Tf-MDH为研究对象,使用多副本分子动力学（molecular dynamics;MD）模拟手段研究了二聚化苹果酸脱氢酶的温度适应策略和机理。对串联平衡轨迹的动力学相关性质比较分析结果表明,与嗜热酶Tf-MDH相比,嗜冷酶Aa-MDH具有更大幅度的结构波动、更高的亚基间相对位置可变性、以及更高的全局和局部构象柔性;本质动力学分析结果表明,Aa-MDH比Tf-MDH具有更大的分子运动自由度且二者的最主要运动模式会导致相反的变构后果,即Tf-MDH/Aa-MDH中亚基间的相互靠拢/远离以及辅酶和底物口袋的缩小/增大;自由能谱的重构和比较揭示出Tf-MDH比Aa-MDH具有更小的构象熵和更高的热稳定性;结构参数计算结果表明Tf-MDH比Aa-MDH具有更多分子内和亚基间非共价相互作用数量以及更紧密的结构包装;亚基-亚基结合自由能计算结果则表明,Tf-MDH比Aa-MDH具有更高的亚基间结合亲和性,且这一更高结合亲和性的关键决定因素为Tf-MDH中更强的亚基间静电相互作用力。以上结果能够相互关联和印证,均表明嗜热酶Tf-MDH具有比嗜冷酶Aa-MDH更高的结构（热）稳定性、更低的全局构象柔性以及更稳固的亚基间关联程度。进一步,通过比较分析两个MDH中氨基酸残基对结合自由能的贡献程度,发现亚基-亚基界面及其附近区域的正电氨基酸残基对增强MDH四级结构的稳定性具有重要作用。综合我们的计算结果,我们认为,MDH亚基-亚基间静电相互作用在强度上的变化不仅会影响亚基界面的构象柔性和亚基间相对位置的可变性,同时还会调节酶整体结构稳定性、全局构象柔性乃至与底物结合和催化活性相关的局部构象柔性。因此,增强和减弱亚基-亚基间的静电相互作用强度很可能是Aa-MDH和Tf-MDH所分别采取的温度适应策略;本研究所筛选的决定亚基间结合亲和性的“关键残基”很可能也是决定MDH温度适应性的“关键残基”。与目前普遍接受的用于解释酶冷适应性的“局部柔性/刚性（local rigidity/flexibility）”机制所不同的是,嗜冷酶Aa-MDH采取“全局柔性（global flexibility）”机制实现了其对低温环境的适应;但是,具体是哪些局部区域构象柔性的显著增加导致了酶催化激活自由能的降低?这一问题仍有待研究。本论文研究结果不仅揭示了苹果酸脱氢酶的温度适应策略,同时还有助于深入理解MDH结构-动力学-功能关系和温度适应机理,为以改善MDH催化活性与热稳定性为目的的酶定向改造提供了候选氨基酸残基位点。