所有的生命形式都需要将遗传物质稳定的传到子代,低拷贝质粒的主动分配系统提供了一个简单并且易于操作的模型来研究这个问题。质粒的主动分配系统包含三个元件：一个顺式作用DNA元件着丝粒,一个能形成丝状纤维的马达蛋白ParA,以及一个着丝粒结合蛋白ParB。在质粒分配过程中,多个ParB结合到着丝粒区形成有高级结构的分配亚复合体,这个复合体进一步招募ParA形成分配体。通常在结合ATP的情况下ParA可以通过多聚形成丝状纤维从而将ParB抓住的质粒推到子代细胞中去。我们实验室前期证明了革兰氏阳性菌Leifsonia xyli subsp. Cynodontis的质粒pCXC100属于典型的Ib型主动分配系统。在这个质粒中ParA是一个典型的walker型（典型的ATPase结构域）马达蛋白,但是ParB仅从序列分析很难知道其包含什么样的结构域,这就提出了一系列的问题,即ParB是否含有一个新的DNA结合结构域并且它怎样和着丝粒结合而形成分配亚复合体等等。本论文中,我们通过一系列结构生物学和生物化学的手段来研究ParB和着丝粒的相互作用。（1）本文中我们解析了1.4A的ParB C端DNA结合区的结构,该结构表明ParB C端DNA结合区形成了一个二聚的β折叠-α螺旋-α螺旋（Ribbon-Helix-Helix简称RHH）结构,RHH结构域是一种典型的DNA结合结构域,在着丝粒结合蛋白中已经解析了四个含RHH结构域的蛋白,分别分布于Ib和Ⅱ型,我们的结构提供了新的证据表明RHH结构域在着丝粒蛋白中的广泛存在性。（2）我们通过羟自由基足迹实验,凝胶阻滞实验和等温滴定量热法深入的鉴定了ParB和着丝粒的相互作用。着丝粒是由九个无间隔的正向重复序列组成,保守序列为AGNTGGAAA。二聚的ParB（简称ParB2）的结合中心位于每个重复序列的第4对和第5对碱基对之间。由于9个重复序列序列之间有一定的差别,ParB和9个重复序列的亲和力各不相同（Kd=24-2900 nM）。ParB和连续重复序列的结合存在高度协同性,这将帮助ParB连续高效的结合到着丝粒上。我们的结果证明pCXC100主动分配系统和其它Ib型主动分配系统在着丝粒结合蛋白的DNA结合结构域,着丝粒的组织结构,以及着丝粒结合蛋白和着丝粒的协同相互作用这三个方面都比较类似。（3）我们解析了一个1.8A的ParB RHH结构域和DNA非特异性结合的晶体结构。在这个结构里ParB2之间没有相互作用,而DNA处于一种标准B型DNA的状态,并且在这种非特异结合的情况下所观察到DNA和蛋白的相互作用的方式和特异性结合时相比发生了一系列改变。这是第一个在晶体结构里观察到的特异性识别DNA的RHH结构域和一个非特异DNA序列的相互作用。该结构可能展现的是ParB正在搜寻它特异性结合位点的状态。（4）我们解析了一系列ParB RHH结构域和含有连续重复序列DNA的复合物的结构,其中最高分辨率为3.25A。在晶体结构中,两个ParB2和两个连续的重复序列结合,并且自身发生相互作用,展现了蛋白发生协同作用的结构基础。另外RHH结构域C端的尾巴插入到富含AT的DNA小沟里,这个尾巴在只含ParB C端DNA结合区的结构里是没有观察到的。通过蛋白质酶解法我们还发现,C端能被含连续重复序列的DNA保护而不被只含单个重复序列或者是非天然序列所保护。这是第一次在晶体结构里观察到含RHH结构域的蛋白和DNA的小沟发生相互作用。在晶体结构里我们还发现双链的DNA在晶体里首尾相连,形成了类似于着丝粒的含有多个连续无间隔重复序列的DNA。而ParB则缠绕在DNA上,形成了一个超螺旋高级结构。和清华大学高宁老师实验室合作,我们通过电镜的负染方法观察了整个着丝粒和ParB RHH结构域结合的图像,发现在溶液状态下分配亚复合体也是超级螺旋结构,并且和我们在晶体结构里观察到的形状和大小一致。这种分配亚复合体与Ⅱ型的pSK41分配亚复合体以及Ⅰ型分配亚复合体的模型均不相同,揭示了分配亚复合体的多样性,加深了对Ib型主动分配作用机制的理解。