异染色蛋白1(Heterochromatin protein1, HP1)是结合在异染色质上的一个蛋白,对于基因的转录调控、端粒的沉默与加帽、肿瘤的发生等紧密相关。HP1具体生物学功能仍存在许多未知的领域,人们普遍关注于它在异染色质层次上的功能研究。本课题研究旨在揭示HPla在染色质低级结构方面的生物学功能,主要从组蛋白、组蛋白和DNA复合物、核小体三个层次去研究其生物学作用,从而揭示异染色质的形成过程。本论文主要运用了GST-HP1α的pulldown技术、交联剂BS3交联技术、Western blot技术、生物素标记DNA技术、电泳迁移率实验(Electrophoretic Mobility Shift Assay, EMSA)等方法来研究这三个层次。本论文的研究揭示了HP1β可能起着一个分子伴侣的作用,协助组蛋白二聚体组装到组蛋白四聚体和DNA复合物上,并起着一定的稳定核小体的作用。HP1α对于不同的组蛋白变体的作用强弱亦不相同,比如HP1α(?)于H2A.Z-H2B二聚体结合能力强于H2A-H2B二聚体,而HP1α能促进H2A核小体的形成,却对H2A.Z核小体的分子伴侣能力较弱。H3.3变体对于HP1α结合能力的影响不是很显著。综上所述,HP1α在核小体形成过程中可能起到一定的分子伴侣作用,但具体功能还受组蛋白变体影响,机制比较复杂,还需要我们进一步的研究探索。在细胞核内,异染色质是通过DNA和核纤层蛋白(Lam in)结合而锚定到核膜。儿童早衰综合征是LaminA基因发生了一个碱基的突变,形成了一个隐蔽剪切位点,导致LaminA前体在翻译后修饰时不能正常被切割而形成了截断蛋白progeria。端粒DNA与人类的衰老更是密切相关,端粒3’悬突富含多个重复G序列,在一定条件下可以形成G四联体(G4)的结构。G4结构的形成抑制了端粒对端粒酶的招募,使得端粒末端无法延长,抑制子肿瘤的发生。根据我们前期研究,G4和LaminA都与衰老紧密相关,两者之间是否有一定的联系,这是本课题研究的出发点。本研究主要采用了圆二色谱仪色谱分析技术、EMSA技术和AlphaScreen技术研究两者之间的相互作用。结果表明,LaminA对G4结构有特异性结合作用,而对于打乱序列的单链DNA结合能力较弱；加入潜在端粒酶抑制剂RHPS后,这种特异性结合受到了抑制。综上所述,本研究的结果可能对揭示LaminA、G4与儿童早衰疾病的的发生和肿瘤产生的分子机制具有重要的意义。