中文摘要：

分子伴侣素是一种通过水解ATP协助蛋白折叠的分子伴侣。一型分子伴侣素的结构和功能已有大量研究；而二型研究较少，甚至空缺。本项目以来源于古菌Acidianus tengchongensis (AT) strain S5的二型分子伴侣素为研究对象，对其结构和功能进行了详细的研究。通过将冷冻电镜三维重构和X射线晶体学有效地结合在一起，获得了第一个开口状态的二型分子伴侣rATcpnβ 3.7?分辨率的晶体结构；同时获得14?分辨率的闭合态负染结构、8.8? apo状态及8.4? ATP结合态的冷冻电镜三维结构；通过比较开口和闭合构象，较为准确地观察到二型分子伴侣在从ATP结合到ATP水解过程的精细构象变化。我们也获得了α同聚体高分辨率电镜结构，通过比较发现α与β在结构上存在较大差异，推测这些差异是导致其两种亚基行使不同功能的结构基础，进一步的嵌合体重组蛋白的冷冻电镜及大量的生化实验进一步验证了这些结论；同时也获得了α和β异聚体约8 ?分辨率的电镜结构，确定了α和两种亚基在异聚上的排列方式，为阐明两种亚基如何协同发挥功能提供了重要结构基础。