摘要
H3.3是常规组蛋白H3.1的组蛋白变体，可被HIRA复合物识别并递放到转录活跃的区域或由DAXX-ATRX复合物介导其到转录抑制区域。HIRA复合物包括HIRA、UBN1和CABIN1，三者与ASF1a共同完成H3.3-H4的递放。除了参与传递组蛋白H3.3-H4到转录活跃的区域外，HIRA复合物还介导H3.3-H4参与DNA损伤修复、神经系统的发育、配子发生和受精等众多与生命息息相关的过程。至今为止，DAXX复合物特异识别H3.3-H4的机制已经解析，然而HIRA复合物识别组蛋白H3.3-H4的结构生物学机理尚未完全阐明。本课题旨在通过X射线晶体学和冷冻电子显微镜结构生物学解析HIRA复合物与组蛋白H3.3-H4复合物的三维结构，从而探究HIRA复合物识别和递放组蛋白H3.3-H4的机制。 本课题利用大肠杆菌T7表达系统，进行组蛋白H3.3-H4四聚体的表达。通过突变组蛋白H3.3的α2α3所形成的疏水性四聚体界面，成功地将H3.3-H4四聚体突变为二聚体H3.3G102A/C110A/L126A/I130A-H4。利用昆虫细胞表达系统，成功地表达了HIRA1-390-UBN141-175二元复合物。将所得的HIRA复合物分别与组蛋白二聚体和四聚体进行复合物组装，最终得到纯度高且结合比例正确的HIRA1-390-UBN141-175-H3.3G102A/C110A/L126A/I130A-H4复合物和HIRA1-390-UBN141-175-(H3.3-H4)2复合物。动态光散射结果显示所得复合物纯度高、颗粒均一且不聚集。在将近一万个结晶条件下对上述两种复合物进行晶体初筛，并得到了蛋白质晶体。对得到的蛋白质晶体进行了基于pH和沉淀剂浓度的优化，但是没能得到质量更好和衍射更好的单晶。同时，我在昆虫表达系统和哺乳细胞表达系统成功表达了HIRAFL-UBN141-580-CABIN11-1300三元复合物。初步纯化了分子量更大，更适合进行电镜研究的HIRA全长复合物，虽然复合物产量低，但为今后利用冷冻电镜解析HIRA-UBN1-CABIN1和组蛋白H3.3-H4的复合物结构提供了另一种可能。
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