作为在亚洲广泛使用的农用抗生素和多种医用药物的前体，井冈霉素在农业及医学上具有非常重要的应用价值。因此，近年来井冈霉素的开发和研究是工业界和学术界倍受关注的问题。工业上发酵条件的优化，使得其每升产量增加了9倍，大大降低了井冈霉素的价格。同时，井冈霉素生物合成途径的研究证明了合成所必需的关键酶的存在，但是这些酶的结构和催化机理至今尚不明确。　　 本课题首先运用基因克隆技术将GST片段及TEV酶切位点片段重组入pET-28a(+)载体以构建新型原核表达载体pET-28a-GST-TEV，再将目的片段valL克隆到上述载体并于大肠杆菌BL21(DE3)Rosetta中进行蛋白表达，随后将表达的蛋白用于结晶，并解析晶体结构。　　 按照上述技术路线，本课题成功得到了带有His标签和GST标签的新型原核表达载体pET-28a-GST-TEV，大大提高了真核蛋白异源表达的可溶性，并能有效帮助蛋白折叠，具有较高的推广使用价值。同时本课题获得了高质量的ValL及其硒代衍生物晶体结构数据，其中衍射分辨率分别为2.0埃和1.7埃，成功解析出了ValL及ValL/海藻糖复合物的结构模型。结果表明ValL的整体结构与经典的“GT-B”葡萄糖转移酶非常相似，它含有两个结构域，每个结构域含有一个β/α/βRossman折叠，其活性中心位于两结构域的交界处。同时发现在ValL结构C端区域的最后两个螺旋间有一个拐点，使得螺旋上的氨基酸残基与N端区域相互作用，这也是GT-B酶家族的共同特点。此外，N端和C端交界处的电子云密度图很清楚地显示了ValL产物类似物海藻糖的位置。　　 本课题阐明了井冈霉素生物合成8个必需基因之一ValL编码的7-磷酸有效氧胺合成酶的结构，为进一步了解井冈霉素的合成机理奠定了基础，同时也为在农业、医学等相关方面深度利用井冈霉素提供了理论切入点。