真核细胞中，DNA作为遗传物质主要以染色质的形式存在于细胞核中。核小体是真核生物染色质的基本结构单元，由核小体串珠形成的11 nm染色质纤维是染色质的初级结构。核小体串珠可以被进一步压缩形成更高级的结构，如30nm染色质纤维。核小体结构以及染色质纤维结构是动态变化的，真核细胞通过调控核小体结构继而调节DNA的复制、转录、重组以及损伤修复等生命活动。这种调节较为复杂，包括DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰，以及核小体重塑复合物对组蛋白变体的替换等。这些调节方式均涉及蛋白质与核小体的直接或者间接相互作用。因此运用X射线晶体学方法，了解蛋白质与核小体的相互作用方式，有助于了解真核细胞复杂的生命活动调节过程。虽然核小体的原子分辨率结构已经解析了19年，但是染色质通过何种方式堆积折叠形成染色质高级结构仍然有争议，运用结构生物学方法解析生理条件下多聚核小体结构有助于进一步了解染色质折叠方式。　　酿酒酵母中的沉默因子Sir3（Silent information regulator3）对HM基因座和端粒基因座的基因沉默至关重要，通过与其他因子协同作用抑制基因表达。已知Sir3的N端BAH结构域是Sir3行使基因沉默功能必不可少的。类似真核细胞中的大部分蛋白，Sir3 N端起始的甲硫氨酸残基会被切除，第二位的丙氨酸残基被Ard1-Nat1乙酰转移酶复合物乙酰化。该乙酰化修饰能够增强Sir3蛋白与核小体的结合能力，进而促进基因沉默功能。当突变第二位的丙氨酸残基，阻碍该位点的乙酰化修饰，会导致染色质相关区域基因沉默的缺失。我们运用X射线晶体学方法，解析了Sir3具有乙酰化修饰的N端同时第205位带有氨基酸残基突变的BAH结构域(Sir3BAH_D205)与核小体的复合物的晶体结构。结构分析表明，Sir3乙酰化修饰的N端并没有直接参与核小体的结合，而是反向折回插入自身疏水口袋，通过氢键以及疏水相互作用，稳定了Sir3的BAH结构域中参与结合核小体的重要loop，使其处于利于与核小体相互作用的构象，继而加强了Sir3与核小体的结合能力。该结果不仅阐述了Sir3的N端乙酰化增强其与核小体结合能力的结构机理，同时也为更好地理解真核生物中普遍存在的蛋白质N端乙酰化修饰的生物学意义提供了新的认知角度。　　MeCP2是一种甲基化CpG结合蛋白，该蛋白的基因突变会导致一类严重的儿童精神发育的疾病，Rett综合征。MeCP2在各个组织中均有分布，在大脑更为丰富，是神经元染色质的组成成分，能够介导染色质折叠形成高级结构，但是作用机理并不清楚。拟运用结构生物学方法，解析体外组装的四聚核小体与MeCP2的复合物晶体结构，阐释MeCP2促进染色质折叠的机制。目前成功组装了性质良好的四聚核小体，并获得能够结晶的四聚核小体与MeCP2复合物。同时尝试组装MeCP2与单核小体复合物，进行结晶筛选和冷冻电镜结构解析。