本论文的主要研究内容分为两部分：第一部分，研究了ISG15蛋白的两个类泛素(UbL)结构域在蛋白质ISG15修饰过程中各自发挥的功能，并进一步研究了乙型流感病毒非结构蛋白NS1B抑制蛋白质ISG15修饰的分子机制；第二部分，解析了人BMSC-UbP蛋白的UBA结构域的溶液三维结构，并研究了它与泛素的相互作用，用分子对接方法构建了二者复合物的结构。 ISG15是干扰素诱导高度表达的蛋白质之一，能够修饰细胞内很多途径中的蛋白质，如抗病毒蛋白、细胞骨架蛋白、RNA剪切蛋白等。干扰素诱导的ISG15修饰在机体的先天性免疫中发挥重要作用。ISG15是类泛素家族蛋白中一个独特的成员，它含有两个类似泛素的结构域，其中C端结构域含有泛素C末端所具有的LRLRGG模体。 本文研究了ISG15两个结构域在ISG15修饰过程中所发挥的功能及NS1B如何影响蛋白质ISG15修饰。研究发现，ISG15的C端结构域足以表现出类似全长ISG15的与UBEIL和UbcH8发生加成作用的活性，而它的N端结构域在这两步反应中是不发挥功能的。但是，N端结构域的缺失却非常明显地减弱了IFN-α 2a诱导的ISG15修饰水平，提示N端结构域可能在E3酶介导的ISG15转移到底物的过程中发挥调控作用。乙型流感病毒的非结构蛋白NS1B蛋白能够通过1-103片段特异性地结合ISG15的N端结构域，而且具有3股α螺旋结构的1-90片段和具有伸展结构的91-103片段对于结合ISG15都是必须的。NS1B蛋白的1-103片段在溶液中以单体形式存在，并与ISG15按照1:1的化学计量比结合。NS1B蛋白单独就能够抑制蛋白质ISG15修饰，它结合ISG15的N端结构域并不影响ISG15与其E1酶UBE1L和E2酶UbcH8通过硫酯键形成加合物。本文推断，这种结合可能影响了N端在E3酶转移ISG15到底物的过程中发挥的正向调控功能。 泛素是细胞内将蛋白质靶向到26S蛋白酶进行降解的重要分子，此外泛素修饰还调控细胞内很多重要的途径，如受体内吞下调、转录调控和DNA修复等。泛素化的信号是如何与这些途径联系起来需要很多识别泛素的分子介导。来源于人骨髓间质的BMSC-UbP蛋白质是一个N端具有UBQ结构域和C端具有UBA结构域的蛋白。 本研究解析了其C端的UBA结构域的溶液三维结构，并研究了它与泛素的相互作用。由于单独的UBA结构域溶解度不好，用GB1融合的方法提高了其溶解度。BMSC-UbP的UBA结构主要由三股螺旋组成，而且螺旋1，Loop环1和螺旋3构成了疏水表面。UBA含有的位于Loop环1的MGI特征序列类似于UBA保守的M/L-G-F/Y序列。UBA结合泛素保守的由五段β链组成的片层，结合常数约17 μM。根据化学位移干扰实验结果，利用HADDOCK方法得到了UBA与泛素复合物的模型。从复合物模型中可以看出，BSMC-UbP的UBA结构域上的Met76，lle78和Leu99氨基酸残基构成了一个疏水表面并与泛素的Leu8，lle44，His68和Va170构成的表面发生相互作用。进一步的定点突变实验也验证了二者相互作用的模式。 本研究利用生物化学、分子生物学、结构生物学和细胞生物学手段，研究了类泛素蛋白与其结合结构域的作用机理，并揭示了它们作用的结构基础。