有丝分裂是真核细胞生长与增殖的主要方式，是遗传物质平均分配给子代细胞的重要基础。有丝分裂中，染色体的排列和分离均依赖于染色体着丝粒两侧的蛋白质复合体—动粒。动粒是由数十种核心蛋白在着丝粒上组装形成的大分子复合物，在染色体上呈现盘状特化结构。在染色体着丝粒部位，部分组蛋白 H3 被其变构体CENP-A 所取代，形成 CENP-A 核小体并启动内层动粒的分子组装。在有丝分裂前期，动粒内层招募由KNL1，NDC80，MIS12三种复合物组成KMN外层动粒。外层动粒可以直接结合纺锤体微管，在细胞分裂过程中牵引染色体的运动、排列与分离。既往研究鉴定了动粒内层由五个亚复合物共十六种蛋白构成，分别为 CENP-C ， CENP-L/N，CENP-H/I/M，CENP-T/W/S/X和CENP-O/P/U/Q/R。但是内层动粒的分子组装模式与调控机制并未研究清楚。
　　CENP-H/I/K复合物处于动粒内层的中间位置，紧密联系动粒上下游蛋白，在动粒组装与功能行使中发挥重要作用，任一组分的缺失都会造成染色体的错误分离。本论文运用结构生物学、生物化学以及细胞生物学研究手段以CENP-H/I/K复合物为目标，率先解析了嗜热型真菌CENP-I的N端晶体结构以及CENP-H/I/K三元复合物的晶体结构。CENP-I的N端呈现典型的HEAT-repeat折叠，CENP-H和CENP-K通过C端形成紧密的相互作用，且CENP-H的尾部与CENP-I的HEAT-repeat结构域发生互作介导了三元复合物的组装。通过一系列点突变结合实验，我们鉴定了影响CENP-H/I/K复合物形成的关键位点，并且在人源蛋白的基础上证实了相互作用位点与组装方式在进化上具有保守性。
　　进一步的体外重组实验发现，CENP-H和CENP-K的N端及C端发生两两互作，并且 CENP-H/K 的 N 端复合物并不参与结合 CENP-I，但是其 C 端复合物是结合CENP-I所必须的。有趣的是，虽然结构中并未观察到CENP-K与CENP-I有直接互作，但是CENP-K的缺失或CENP-H/K的C端互作被破坏时，CENP-H便无法有效结合 CENP-I。因此我们提出了 CENP-K 和 CENP-H 协同性结合 CENP-I 来维持CENP-H/I/K复合物的完整组装。
　　当在细胞水平引入CENP-H/I/K复合物互作位点的突变体时，观察到CENP-H/I/K复合物在着丝粒上的定位均有不同程度的缺失，并且造成分裂中期染色体的非正常排列，导致染色体的错误分离。因此我们发现CENP-H/I/K的组装方式与稳定性在染色体正确分离中发挥了重要作用。
　　综上所述，本论文解析了真菌CENP-I以及CENP-H/I/K复合物的晶体结构，鉴定了 CENP-H/I/K 三元复合物相互作用的关键位点；并在细胞中进一步探究了CENP-H/I/K 复合物的分子组装模式及其在染色体的排列与正确分离中的重要作用。CENP-H/I/K复合物的结构与功能研究，为进一步研究理解内层动粒的组装方式及其在染色体正确分离中的调控机制奠定了重要基础。