结核病是由结核分枝杆菌引起的一种致死性极高的慢性传染病。随着耐药菌株的出现,寻找新的药物靶标蛋白和研发新抗结核药物成为了当前的研究热点。目前结核分枝杆菌中仍存在一部分功能未知的蛋白,这对结核病致病机理的深入研究造成了一定的困难。因此,对这些蛋白的结构及功能进行初步的研究具有一定的价值和和现实的意义。Polyketide cyclase（PC）是结核分枝杆菌中E5M0508125基因编码的蛋白,根据Unipot数据库显示,结核分枝杆菌PC蛋白（MtPC）中有一个SonaL-like结构域,属于NTF2-like超家族蛋白。到目前为止既缺乏MtPC的三维结构信息,也没有任何相关实验证明它在细胞中的生物学功能,而且其同源蛋白的功能也缺乏验证。因此本文通过X射线衍射技术,结合生物信息学技术以及分子生物学实验技术对MtPC蛋白的结构及功能进行了研究。我们首先利用分子克隆技术构建MtPC蛋白的最佳表达载体。通过优化蛋白的表达和纯化条件,最终得到纯度高达95%的MtPC蛋白。在此基础上,用CD光谱、DLS光谱和1H NMR技术对MtPC蛋白的理化性质进行表征,并用2D 1H-15N HSQC技术对不同条件下MtPC蛋白的稳定性进行探究,结果表明MtPC蛋白可以在室温下（25℃）稳定存在7天并且可以在-80℃的条件下冻存。接着,我们通过筛选和优化MtPC蛋白的结晶条件,进一步确定蛋白的最佳结晶条件。由于PDB数据库中找不到与MtPC蛋白同源度高于30%的蛋白结构,并且MtPC的氨基酸序列中没有甲硫氨酸,所以我们利用定点突变技术将MtPC蛋白中第66位亮氨酸突变成甲硫氨酸,构建MtPC L66M突变体并制备Se-Met-MtPC L66M蛋白样品。用单波长反常散射法（Single-wavelength anomalous dispersion,SAD）解析Se-Met-MtPC L66M蛋白晶体结构,并以Se-Met-MtPC L66M的结构为模板用分子置换法解析MtPC蛋白的晶体结构,最高分辨率为2.42?,空间群为P4132。该蛋白是一个三聚体,每一个单体都是由3个α螺旋和6个β折叠片堆积成的一个圆锥形空腔,这个空腔可能是与配体结合的重要位置。接着,我们用生物信息学技术DALI search对MtPC蛋白和同源结构蛋白的结构进行分析比较,发现MtPC蛋白与恶臭假单胞菌中KSI蛋白结构的具有较高的相似性。然后使用Profunc基于MtPC的三维结构来预测其潜在的生物学功能,结果显示MtPC蛋白可能具有异构酶活性。基于以上数据,我们推测MtPC可能与KSI类似的催化功能,能催化 5AND（Δ5-3-ketosteroids）生成 4AD（Δ4-3-ketosteroids）。为了验证我们的推测,我们通过荧光猝灭实验、等温量热滴定实验和核磁滴定实验来研究MtPC的功能,发现MtPC可能不具备KSI的催化功能,存在的原因为:1、尽管MtPC与KSI的结构相似,但是它们的同源度较低,仅有24%;2、MtPC与KSI在溶液中的聚集状态不一样;3、核磁滴定实验结果显示MtPC与EQ（5AND生成4AD的中间体类似物）之间潜在的结合位点与KSI中发挥催化功能的氨基酸残基不对应。尽管MtPC可能没有KSI的催化功能,但是根据MtPC蛋白的结构特征以及其空腔中存在的大量疏水性氨基酸残基,这表明MtPC蛋白仍有可能具有固醇酶活性,但其生物学功能还需要进一步地研究。本研究表明,尽管蛋白质的生物学功能很大程度上依赖于其空间结构,但是三维结构相似不能做为推测未知蛋白生物学功能的唯一依据。本文的工作为探究未知结构和功能蛋白的方法及途径提供了一些借鉴,为进一步研究MtPC蛋白的生物学功能提供了结构基础,也为抗结核新药的研发提供了一些新的思路。