第一部分工作是关于越野他汀蒽环骨架生物合成过程中环化酶的结构与功能研究，使用Se-SAD或MR方法共解析了三个环合酶KstA4、KstA6、KstA9和一个未知功能蛋白KstA13的晶体结构。　　KstA6是一个典型的双结构域芳香化酶，属于START环化酶家族。两个结构域的一级序列具有约19％的同源性，三级结构叠合后的Rmsd约为4.3，两个结构域比较相似。最初使用MR的方法来解析结构时，只有N端可以解析出来，而C端不可以，不得已制备了硒代晶体，用反常散射方法解析了结构。分析活性位点后发现，C端结构域活性位点附近的氨基酸残基和其他单结构域芳香化酶的有差异，而N端较保守;N端结构域有一个直通活性位点的底物通道，而该通道在C端结构域中是不存在的。我们推测N端结构域可能起催化作用，而C端可能起协同催化的作用。　　KstA4是一个非常新颖的蛋白，晶体结构和溶液中都以同源二聚体的形式存在，两条链之间形成了一个反平行的β-片层，另外还有大片的疏水相互作用。结构解析时发现每条链中有两块疑似金属离子的正密度，后经分析手段测试表明分别为Fe3+和Ca2+。在KstA4中也有一个通道，金属离子位于通道的底部。这些迹象表明KstA4可能是一个金属催化的aldolase。在二聚体中，一条链的一段α-螺旋和loop（氨基酸25-59位）伸到了另一分子的通道的底部，位于通道的入口处。　　KstA9是一个典型的第四环环化酶，和已知结构SnoaL和AknH高度同源。用SnoaL作为模型分子，用分子置换方法解析了结构，三者的三级结构非常相似。在关环的时候，C19位存在一个构型控制的问题，KstA9和AknH催化生成的是R构型产物，SnoaL催化生成S构型的产物。Gunter Schneider根据结构推测15和51位的氨基酸对构型控制起到很重要的作用，但不是完全作用，其他控制构型的因素还不清楚。　　KstA13可能是一个第四环环化酶，因为它和环化酶存在一定的同源性。但是在体内将其敲除后，仍然可以产生越野他汀，目前推测它可能是一个羟基化酶，负责底物烟酸的羟基化，但是在体外一直没有测到它的羟基化活性。蛋白的表达和纯化都非常顺利，经初步筛选后就生长出可以直接采集数据的晶体，但是准备硒代蛋白的时候比较坎坷。最后使用Se-SAD方法解析了其三聚体结构。　　在第二部分工作中，解析了甲基异构酶AcpL的晶体结构并进行了初步的酶学机理探讨。　　甲基异构酶AcpL是一种cupin蛋白，外观呈蓝黑色。首先尝试了甲基异构酶MarH的全长、突变体、截短体等的结晶，包括4℃和18℃，未果。接着尝试了MarH的三个同源蛋白AcpL、Cwoe、Stnk3，幸运地得到了AcpL的晶体，但是用分子置换的方法来解析AcpL的结构，没有成功。接着制备了AcpL的硒代蛋白的晶体，收集了反常散射数据。用SAD方法解析结构时困难重重，初始相角比较差，并且该晶体属于孪晶，可能也增加了结构解析的难度。在数据处理时处理了不同的张数、不同处理方法、不同空间群的数据。用其中一套P3121数据用AutoSol计算后，修改所得到的重原子坐标后，用OASIS程序进行建模，得到了比较好的结果，R因子也降到了很合理的值。母体的结构得到解析后，我们通过共晶和浸泡得到了底物类似物和AcpL的复合物，并通过分子置换解析了复合物的结构。精修时发现存在一块正密度，根据它和周围氨基酸的作用，推测可能是金属离子，经ICP测试后发现是铜离子。　　通过结构分析发现，AcpL中的配位情况有别于其他cupin家族的蛋白。除了经典的四个配位氨基酸外，还存在一个酪氨酸Y70，也和铜离子配位，但是配位键较长，且变化幅度较大，推测可能参与反应。根据其他cupin家族催化的特点及体外测活数据分析，反应可能经过一个烯醇负离子中间体。根据所得信息，推测了甲基异构化的机理，推翻了原来推测的催化三角模型机理。