硫氧还蛋白系统由硫氧还蛋白(thioredoxin，Trx)、硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase，TrxR)和NADPH组成，存在于所有的活细胞中，对维持细胞功能和存活至关重要。近来，Trx/TrxR被建议作为新药物研发的靶点。因此，有必要对不同生物中Trx/TrxR异同点进行深入研究。我们以细菌、鸡和哺乳动物中Trx/TrxR为模型，研究了它们的特点及应用潜质，得到一些新发现。　　第一、细菌Trx/TrxR是抗菌试剂研发的新靶点。已知绿茶提取物和其中的主要成分EGCG有抑制细菌生长的作用，并对不同的菌种有一定选择性，其机制不清。我们发现绿茶提取物和EGCG仅对那些主要依赖Trx系统生长的突变菌株有抑制作用。重要的是，EGCG抑制大肠杆菌Trx系统的IC50只有哺乳动物的1/56，显示出较强的选择性和安全性。EGCG对大肠杆菌Trx/TrxR的不可逆抑制作用呈现剂量和时间依赖性，其机制分别为简单二级反应和亲和标记型反应。EGCG与大肠杆菌Trx的结合位点是活性中心Cys32及附近的Trp28/Trp31，而与大肠杆菌TrxR的结合位点则是活性中心的Cys135/Cys138。此外，EGCG抑制金黄色葡萄球菌生长与其抑制Trx/TrxR活性有关。已知金黄色葡萄球菌、幽门螺旋杆菌等致病菌主要依赖Trx系统维持氧化还原，我们的结果建议这类致病菌中的Trx/TrxR可作为研发抗菌新药的重要靶点。　　第二、鸡TrxR类似哺乳动物而不是细菌TrxR。禽类健康与人类健康息息相关，所以在禽类疾病的预治中，要避免滥用抗菌素。可是长期以来对禽类Trx系统了解颇少。我们以鸡为模型，发现鸡胞浆TrxR的氨基酸序列与哺乳动物TrxR的一致性高达85.9％，并且在等电点、疏水性轮廓、亲水性轮廓、二级结构方面高度类似。纯化的鸡TrxR在热稳定性、酸稳定性、最适pH方面也类似哺乳动物TrxR，并可代替哺乳动物TrxR发挥催化作用。这些结果提示，以禽类TrxR为靶点的药物，也非常有可能影响哺乳动物TrxR活性。　　第三、哺乳动物TrxR的酶促反应动力学特征与细菌TrxR不同。大肠杆菌TrxR催化反应速度与底物Trx浓度的关系符合米氏动力学曲线。然而，哺乳动物TrxR(包括人胎盘TrxR、牛肝TrxR和鼠肝TrxR)催化反应速度与底物Trx浓度的关系呈S型曲线，符合变构酶的特征。哺乳动物TrxR活性中心的硒半胱氨酸(Sec)残基似乎对协同作用至关重要。若将其突变为Cys后(TrxRSec498Cys)，正协同作用转为负协同作用。计算生物学分析结果显示，人Trx分子中参与协同作用的是Cys69和Cys73;TrxR分子中参与协同作用的是α-螺旋中Arg117/Arg121和卷曲中Lys146/Lys148，它们通过与Trx-Cys69/Cys73残基形成盐桥，引起局部构象改变。因为细菌Trx不含Cys69/Cys73，所以呈现出不一样的反应机制。这些结构与反应机制的差异，为设计以Trx/TrxR为靶点的药物提供了新的信息。