核糖体所催化蛋白质的生物合成是细胞内一切生命活动的基础。核糖体自身的组装也是一个重要的生长调控过程。已知一些核糖体依赖的GTP酶参与核糖体的组装，并且对细胞周期的调控有着关键的作用。YihA是细菌中广泛存在的一种生长必需的GTP酶，参与核糖体大亚基晚期的组装。本论文结合冷冻电镜三维重构学和生物化学的方法，探究了大肠杆菌YihA蛋白的分子机制及其结构基础。首先，本论文研究了大肠杆菌YihA蛋白与核糖体在体外的相互作用。实验结果表明YihA在体外与核糖体50S亚基有较强的相互作用，在核苷酸存在的条件下其亲和力进一步提高，核苷酸的促进作用强弱顺序为：GMPPNP>GDP>GTP。在此基础上，我们利用冷冻电镜三维重构的方法解析了在GMPPNP和GDP两种核苷酸状态下，YihA蛋白与成熟的50S亚基的复合体结构。结构数据显示，YihA结合在50S和30S的重要中间桥梁H69处，同时YihA蛋白的结合直接导致23S rRNA的保守序列H68-71发生大幅度的构象变化。这些数据表明YihA的结合使成熟的50S亚基退回到了其晚期成熟过程中的某个中间状态。其次，根据结构得到的信息，我们进一步检测了YihA和rRNA的不同片段的结合作用。体外转录的23S rRNA的H68-71序列可以和YihA蛋白在体外相互结合，从侧面验证了冷冻电镜结构的数据。通过对YihA基因特异的转座子插入突变菌的分析表明，YihA功能的异常会引起核糖体50S亚基成熟的缺陷，细胞内积累不成熟的50S。这个沉降系数约为45S的中间体，相对成熟的50S显示出部分缺失的蛋白和部分额外多出的蛋白。最后，为了进一步探究YihA的N端序列和C端序列对YihA蛋白的功能影响，我们构建了YihA的截短突变菌。体外结合实验和冷冻电镜三维结构共同显示出，N端的15个氨基酸的非GTP酶结构域序列和C端高度带电的30个氨基酸序列对YihA的功能都具有重要的作用。综合本论文的研究结果和目前已有的其他研究结果，我们第一次提出了YihA蛋白在50S成熟晚期过程中可能的分子机制。YihA在50S成熟晚期，可能作为RNA的分子伴侣对H68-71的折叠有重要作用。此外，其结合在H69位点处，很有可能是作为一个质量调控点以阻止未成熟的50S进入翻译途径。在50S成熟晚期过程中，23S rRNA的长螺旋H68-71的折叠可能是一个关键的限速步骤。