原卟啉原氧化酶广泛存在于动物、植物、细菌和真菌中,是叶绿素和亚铁血红素相同的生物合成步骤中的最后一个酶。原卟啉原氧化酶催化无色的原卟啉原Ⅸ失掉六个电子氧化生成共轭的光敏物质原卟啉Ⅸ。它是一个重要的药物作用靶标,具有医学和农学研究意义。　　 本文的研究工作以来源于枯草芽孢杆菌的原卟啉原氧化酶为模型展开,因为其与真核体系的原卟啉原氧化酶相比,既有共性,又有特性。　　 本论文主要完成了以下三个部分的工作:　　 一、以枯草芽孢杆菌原卟啉原氧化酶中与人体原卟啉原氧化酶中R59位点对应的D65位点为中心,研究它及其周围的带电氨基酸残基。实验结果表明,D65位点与周围的氨基酸残基可能形成一个相互作用的残基簇,以此来共同稳定酶的活性空腔,保证其与底物、FAD的结合。　　 二、从枯草芽孢杆菌原卟啉原氧化酶的天然抗性出发,比较枯草芽孢杆菌原卟啉原氧化酶与烟草线粒体原卟啉原氧化酶的活性空腔表面的氨基酸残基,进而设计研究了S95R和T346L两个突变体。实验结果表明,枯草芽孢杆菌原卟啉原氧化酶活性空腔内表面的氨基酸残基大小影响着其与底物或者抑制剂的结合,这可能也就是枯草芽孢杆菌原卟啉原氧化酶存在天然抗性的因为之一。　　 三、我们分别成功培养了枯草芽孢杆菌原卟啉原氧化酶野生型和突变体D65R两个蛋白质与抑制剂三氟羧草醚复合物的晶体,并成功解析了野生型枯草芽孢杆菌原卟啉原氧化酶的晶体结构,比较了不同种属间原卟啉原氧化酶的差异性。