四膜虫接合生殖相关HP1家族蛋白的结构和功能
发布时间：2020-12-22 00:41
HP1家族蛋白（Heterochromatin protein 1 family）存在于各种真核生物中,能与组蛋白H3的第9位赖氨酸上的甲基化位点（H3K9me3）和第27位赖氨酸上的甲基化位点（H3K27me3）位点结合。在四膜虫接合生殖阶段,HP1家族蛋白通过与甲基化组蛋白H3K9me3或H3K27me3结合调控异染色质的形成,参与新大核的生成。目前针对HP1家族的研究主要集中在其蛋白功能的多样性,其特异性结合甲基化组蛋白的结构基础和分子机制尚不明确。本研究通过构建四膜虫HP1家族蛋白的原核表达系统,在体外表达纯化HP1家族蛋白,并对其结构和功能进行了初步研究,最后筛选获得了HP1家族蛋白及复合物的晶体。研究结果为在原子水平上解析HP1家族蛋白与H3K9me3及H3K27me3结合调控异染色质形成,以及其参与表观遗传基因沉默的分子机制奠定了基础,有助于进一步探索四膜虫HP1家族蛋白参与调控异染色质的分子机制,同时也有助于了解异染色质蛋白结构和功能的多样性。具体结果如下:1.HP1家族蛋白的诱导表达、可溶性分析及纯化在体外表达重组蛋白,利用磁珠对重组蛋白进行可溶性分析,发现Hpl2蛋...
【文章来源】：河北大学河北省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四膜虫模式图
河北大学硕士学位论文9互配对，进入有性生殖阶段。首先，两个虫体的小核经历两次减数分裂，每个虫体的小核均产生两个配子核；接着，每个虫体会随机分配一个配子核与另外一个虫体交换，互换结束后来自两个不同配子核融合会成为一个合子核。随后，合子核进行两次有丝分裂分裂产生四个新核，其中两个新核变成两个新大核，另外两个变为新小核；与此同时，每个四膜虫的旧大核和一个新小核会发生凋亡，这样每个四膜虫细胞就只留下两个大核和一个小核；最后，接合的两个虫体细胞分开，在营养生长时期每个虫体再进行一次二分裂，产生四个有性生殖后代，完成有性生殖过程（如图1-2）[1]。图1-2四膜虫生殖过程（V0）含有大核和小核的单个四膜虫；（V1）单个四膜虫以二分裂的方式产生新的后代；（1）不同交配型的四膜虫接合在一起；（2）单个四膜虫细胞的小核进行有丝分裂，产生4个新小核，但只有一个新小核被保留下来并移到两个细胞接合处；（3）新的小核经过有丝分裂产生两个配子核，而后相互交叉结合；（4）交叉结合后形成合子核；（5）合子核进行两次有丝分裂产生四个新的小核；（6）旧大核向虫体底部移动，同时两个新小核变为两个新大核；（7）旧大核和其中一个新小核消失，细胞分开，每个细胞中含有一个新小核和两个新大核，每个细胞再分裂一次分别产生两个新的四膜虫细胞，每个细胞含有一个大核和一个小核（引自文章[1]）在四膜虫有性生殖时期，新生大核和新生小核均由同样的合子核通过有丝分裂产生，但新生大核和新生小核的结构及其所具有的遗传物质相差甚远，产生这一差异的原因是在于接合生殖后期虫体会进行DNA序列的删除和基因组的重排。
河北大学硕士学位论文131.3HP1家族蛋白（Heterochromatinprotein1family）的结构及功能1.3.1HP1家族蛋白的结构HP1家族蛋白的序列和结构可划分为三个区域：（1）氨基末端Chromodomain（chromatinorganizationmodifier，简称CD或CHD）结构域，可与组蛋白H3第9位和第27位赖氨酸（H3K9和H3K27）甲基化修饰的位点结合[27,28]；（2）羧基末端CSD(chromoshadow)结构域，不但参与HP1蛋白二聚化过程，而且是HP1蛋白与其它蛋白相互作用的区域；（3）两个domain中间的铰链区或多变接头区（linkerregionorvariablelinker），包含核定位序列主要参与相关核定位过程。图1-3以果蝇、鼠类、人类以及裂殖酵母的HP1蛋白为例说明蛋白的结构特征[29]。图1-3黑腹果蝇、鼠类、人类和裂殖酵母中HP1蛋白结构和全长示意图以及不同结构域的功能（引自文章[29]）1.CD结构域多种蛋白结构中均含有CD结构域，根据CD结构域可将蛋白分为3种[30]：
本文编号：2930815
【文章来源】：河北大学河北省
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【学位级别】：硕士
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四膜虫模式图
河北大学硕士学位论文9互配对，进入有性生殖阶段。首先，两个虫体的小核经历两次减数分裂，每个虫体的小核均产生两个配子核；接着，每个虫体会随机分配一个配子核与另外一个虫体交换，互换结束后来自两个不同配子核融合会成为一个合子核。随后，合子核进行两次有丝分裂分裂产生四个新核，其中两个新核变成两个新大核，另外两个变为新小核；与此同时，每个四膜虫的旧大核和一个新小核会发生凋亡，这样每个四膜虫细胞就只留下两个大核和一个小核；最后，接合的两个虫体细胞分开，在营养生长时期每个虫体再进行一次二分裂，产生四个有性生殖后代，完成有性生殖过程（如图1-2）[1]。图1-2四膜虫生殖过程（V0）含有大核和小核的单个四膜虫；（V1）单个四膜虫以二分裂的方式产生新的后代；（1）不同交配型的四膜虫接合在一起；（2）单个四膜虫细胞的小核进行有丝分裂，产生4个新小核，但只有一个新小核被保留下来并移到两个细胞接合处；（3）新的小核经过有丝分裂产生两个配子核，而后相互交叉结合；（4）交叉结合后形成合子核；（5）合子核进行两次有丝分裂产生四个新的小核；（6）旧大核向虫体底部移动，同时两个新小核变为两个新大核；（7）旧大核和其中一个新小核消失，细胞分开，每个细胞中含有一个新小核和两个新大核，每个细胞再分裂一次分别产生两个新的四膜虫细胞，每个细胞含有一个大核和一个小核（引自文章[1]）在四膜虫有性生殖时期，新生大核和新生小核均由同样的合子核通过有丝分裂产生，但新生大核和新生小核的结构及其所具有的遗传物质相差甚远，产生这一差异的原因是在于接合生殖后期虫体会进行DNA序列的删除和基因组的重排。
河北大学硕士学位论文131.3HP1家族蛋白（Heterochromatinprotein1family）的结构及功能1.3.1HP1家族蛋白的结构HP1家族蛋白的序列和结构可划分为三个区域：（1）氨基末端Chromodomain（chromatinorganizationmodifier，简称CD或CHD）结构域，可与组蛋白H3第9位和第27位赖氨酸（H3K9和H3K27）甲基化修饰的位点结合[27,28]；（2）羧基末端CSD(chromoshadow)结构域，不但参与HP1蛋白二聚化过程，而且是HP1蛋白与其它蛋白相互作用的区域；（3）两个domain中间的铰链区或多变接头区（linkerregionorvariablelinker），包含核定位序列主要参与相关核定位过程。图1-3以果蝇、鼠类、人类以及裂殖酵母的HP1蛋白为例说明蛋白的结构特征[29]。图1-3黑腹果蝇、鼠类、人类和裂殖酵母中HP1蛋白结构和全长示意图以及不同结构域的功能（引自文章[29]）1.CD结构域多种蛋白结构中均含有CD结构域，根据CD结构域可将蛋白分为3种[30]：
本文编号：2930815
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