Bach1蛋白作为转录因子广泛的表达于大多数哺乳动物组织,其能够参与多种细胞过程,调控某些关键基因的表达。活性氧（ROS）是线粒体氧化磷酸化过程不可避免的副产物。低水平的ROS有利于维持干细胞的自我更新以及防止可能发生的不利突变;高水平的ROS则会引起DNA的损伤和蛋白质表达异常,并引起基因突变和缺失,从而导致很多疾病的产生,所以维持好ROS的水平至关重要。体内ROS水平过高时,细胞内存在多种抗氧化相关酶类将过氧化氢还原为水来解毒细胞。Nrf2是细胞中调控抗氧化相关酶类基因的转录因子,而Bach1则发挥转录抑制子的作用。正常情况下,Bach1这个转录抑制因子在细胞核中与Maf蛋白形成异二聚体结合在基因ARE位点（antioxidant response element）上,Nrf2在细胞质中与Keap1结合,在Cul3蛋白的介导下被泛素化降解,相关基因无法进行转录;但是当受到氧化应激压力时,Bach1就从ARE位点上解离下来,Nrf2与Maf蛋白形成异二聚体,结合基因上的ARE位点,相关抗氧化基因的转录开始。在这个过程中,血红素（heme）可能作为信号分子,参与Bach1对相关基因转录的调控。本课题拟解析结合heme的Bach1蛋白晶体结构,探究heme在Bach1蛋白对基因调节的过程中所发挥的作用,包括heme特异性结合Bach1蛋白的位点以及heme结合后Bach1蛋白发生的结构变化,由此可以为相关疾病的治疗提供思路。本研究通过基因克隆,分别构建小鼠Bach1和Maf K的表达质粒,利用多种纯化方法分离纯化得到纯度较高的Bach1蛋白和Maf K蛋白,并且最终采用外加heme过夜孵育的方式得到结合heme的Bach1蛋白。本研究成功筛选得到了结合heme的Bach1 505-655蛋白晶体,目前晶体仍在优化解析中,暂未获得不结合heme的Bach1蛋白片段的晶体。经过研究发现,Bach1蛋白不是以单体形式存在,而是可能以二聚和四聚形式存在,体外孵育发现Bach1蛋白片段能够与Maf K相互作用形成异二聚体,在此过程中,Bach1蛋白可能先发生了解聚。研究还发现不结合heme的Bach1蛋白片段与Maf K的复合物能够与DNA在体外进行互作,后期,将验证结合heme的蛋白复合物能否与DNA在体外进行互作,进而探究heme对Bach1蛋白的调控作用。