噬菌体是专性寄生于细菌的病毒,它作为一种简单的病毒模型具有许多实际应用的可能性,例如噬菌体在治疗细菌感染方面的潜力一直受到关注。对病原菌噬菌体生命周期中的分子事件及其功能机制的基础研究将有助于噬菌体向实际应用方向的开发。phiYY是一种双链RNA噬菌体,它具有三个分段的双链RNA基因组,也是囊膜噬菌体属中唯一一种感染人类病原菌铜绿假单胞菌的噬菌体。基因组包装是phiYY生命周期中关键的分子事件,phiYY P4蛋白是锚定在病毒前体衣壳上的基因组包装马达,它利用ATP水解产生的化学能将胞质中病毒的三段mRNA顺序地包装进前体衣壳内。在已经报道的其他四种囊膜噬菌体P4中发现,P4蛋白之间在结构和理化特征方面差异显著,因此,探究phiYYP4的结构和ATP水解特征具有重要的生物学意义。在本文中,我们通过X射线晶体学手段解析了 phiYY P4的四种晶体结构,分别是P4wt在apo状态的结构、P4wt与tartrate结合、P4wt与PPi-Mg2+结合、以及P41-291与tartrate结合的晶体结构。结构分析发现H1 motif在酒石酸根或焦磷酸根结合的结构中相对于apo结构表现出相反的摆向和扩展构象,这可能代表了某种固有的分子机制。截短和突变研究发现 P41-291、P41-300、P41-310、P4E167A、P4N249A、以及P4R285A/R290A蛋白均与P4wt 一样,在溶液中主要以六聚体形成存在,表明这些截短和突变均不影响蛋白的寡聚化。NTPase活性实验发现,P4wt的NTPase活性受到锰离子和RNA促进,而P4E167A、P4N249A、以及P4R285A/R290A的ATPase活性则显著降低,表明这些残基对于P4的ATPase活性是必需的。同时,在截短突变中发现,P4的C末端缺失50个残基（即P41-300）并不会损伤P4的ATPase活性。综上,本文解析了 phiYY P4蛋白的晶体结构,并探究了其生化特征。这些研究增进了对囊膜噬菌体属P4蛋白的理解,并为进一步研究P4水解ATP的分子机制以及phiYY的基因组包装提供了研究基础。