在真核生物中,基因组DNA经过高度有序紧密的折叠形成染色质,将遗传信息储存在细胞核中。然而这种致密状态对于染色质特定部位的基因转录、DNA复制及损伤修复等过程却造成阻碍。因此,基因的转录调控、DNA的损伤修复需要对染色质进行修饰、重构等不改变DNA序列信息的表观遗传调控。目前表观遗传调控机制主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA以及ATP依赖的染色质重塑。其中,染色质重塑复合物能够直接改变核小体构象,调控染色质的紧密或疏松状态,从而调控基因转录的抑制或发生。染色质重塑因子根据所含功能结构域的不同,大致分为SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四大家族。关于ISWI家族的研究目前只有一些重要结构域的结构和一些复合物的低分辨率电镜结构。在前人的研究报道中酵母的ISW2复合物的功能活性有区别于其他家族复合物,具有酶活的特异性,且关于ISW2复合物的结构生物学研究不是很清楚,ISW2复合物是如何组装以及其重塑机制仍未清晰。因此,本课题将重点研究ISW2复合物结构及ISW2-核小体重塑单元的结构,分析相互作用位点并揭示染色质重塑机制。ISW2复合物由Isw2和Itc1组成,我们首先利用sc.ISW2的序列信息在真菌基因库进行BLAST基因筛选,最终确定嗜热菌chaetomium thermophilum作为研究对象,通过对ct.Isw2和ct.Itc1进行生物信息学的分析,分析其各个结构域的功能关系,并优化密码子合成基因。我们尝试多种表达系统和纯化方法最终在昆虫细胞表达系统中纯化到纯度较高的蛋白样品用于电镜制样以及结晶。在晶体结构生物学方面我们尝试了全长蛋白结晶和截短片段筛选,目前已经筛选到复合物最小相互作用的一段区域,为后续筛选更精确更短的相互区域提供参考,下一步计划拿到复合物晶体结构。在电镜结构生物学方面,目前我们拿到一个全长复合物蛋白的负染电镜结构并检测了冷冻制样的质量,后续实验计划收冷冻电镜数据解析全长复合物结构。在重塑功能方面,我们发现ct.ISW2复合物对核小体解离活性很弱,但核小体滑动活性比较强,ct.ISW2复合物的主要功能是核小体滑动。