Pre-mRNA的可变剪接大大提高了有限基因编码序列产生的蛋白质组的复杂性。可变剪接过程的失调与生物发育、肿瘤发生和衰老等过程密切相关。可变剪接主要受RNA结合蛋白质(RBP)调控。异质核糖核蛋白hnRNPL及其同源蛋白质hnRNP LL,通过其四个保守的RRM结构域识别内含子或外显子序列上的CA富集区域调控可变剪接的发生,进而影响生物发育、肿瘤发生等过程。但是,hnRNP L/LL如何与转录机器耦联,进而实行共转录可变剪接调控的分子机制仍然未明。最近hnRNP L被报道通过其第二个RRM结构域(RRM2)与H3K36甲基转移酶SETD2上的一段保守区域(命名为SETD2_SHI)相互作用,表明hnRNP L-SETD2可能与共转录剪接的耦联相关。本研究进一步分析了hnRNPL与SETD2_SHI互作的分子机制。首先,本研究通过等温滴定量热(ITC)实验发现hnRNP L与SETD2_SHI内的一段高度保守的肽段特异互作,并解析了 hnRNP L_RRM2与SETD2_SHI肽段的复合物结构,结构表明SETD2高度保守区段内的一对亮氨酸将其侧链分别插入hnRNP L RRM2表面形成的两个疏水口袋中。其CP-690550次,本研究结合质谱、体内实验和ITC实验表明hnRNP L的同源蛋白质hnRNP LL_RRM2在体内、体外均与SETD2_SHI结合,并解析了hnRNP LL_RRM2与SETD2_SHI截短的核心保守肽段的复合物晶体结构。通过比较分析两个复合物的结构,鉴定出介导二者相互作用的关键残基,并结合ITC实验验证了这些残基的重要性。SETD2中的亮氨酸对突变还会导致其与包括hnRNPs在内的其他pre-mRNA剪接相关蛋白质的相互作用减少。另外,通过回补hnRNP LL质粒消除了基因tip1和bptf在hnRNP L敲除时出现的外显子比例增高的现象,证明了 hnRNPL/LL在功能上存在一定的冗余性。综上所述,本研究解析的hnRNP L/LL-SETD2的复合物结构为理解共转录剪接耦联的分子机制提供了一定的理论基础。端粒功能失常是导致衰老和癌症的重要原因。最近的研究发现BTB-ZF锌指蛋白质家族成员ZBTB10,可以与端粒DNA变体重复序列TTGGGG特异性结合。端粒变体重复序列存在于亚端粒和使用替代延伸机制(ALT)的端粒中。ZBTB10通过串联C2H2锌指(ZF1-2)与双链端粒变体重复序列TTGGGG特异结合。本研究解析了 ZBTB10 ZF1-2与双链DNA序列TTGGGG的复合Fungal microbiome物晶体结构并通过ITC实验确定了 ZBTB10 ZF1-2识别TTGGGG的关键氨基酸残基,由此阐明了 ZBTB10 ZF1-2特异性识别TTGGGG的分子机制。本研究进一步改造了 ZBTB10 ZF1-2,将Arg767突变成了 Gln(Arg767Gln),使得其偏好结合端粒DNA重复序列TTAGGG,并且成功解析了 ZBTB10 ZF1-2 Arg767Gln-端粒DNA的复合物晶体结构。通过比较TZAP-端粒DNA等复合物结构,表明C2H2锌指蛋白质可以通过R..H..R(.代表任意氨基酸)基序特异识别GGG核苷酸三联体。此外,还发现基因组编码大量包含R..H..R基序的C2H2锌指,表明基因组内存在更多的端粒DNA结合蛋白质。综上所述Dolutegravir说明书,本研究阐述了 C2H2锌指识别端粒DNA的主要特征,为进一步发现新的端粒DNA结合蛋白质和探索它们的生物学功能奠定了理论基础。近些年的研究表明,衰老的速度在一定程度上由进化中保守的遗传途径和生化过程控制,例如RNA可变剪接、端粒缩短和表观遗传修饰改变等,因此,本文的两部分内容在一定程度上与衰老的生理过程相关,对这两个潜在与衰老相关的生物大分子互作机制的研究将会对理解衰老的发生提供一定的结构基础。