研究背景和目的：　　生物钟是机体同步环境的重要内在机制，其功能紊乱严重影响机体的健康和生存。生物钟转录翻译反馈环（Transcriptional/Translational Feedback Loop, TTFL）是调节生物钟震荡的核心分子机制，主要由BMAL1（aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator-like protein1, ARNTL）和CLOCK（circadian locomoter output cycles protein kaput, CLOCK）组成的正性元件及PER（period）和CRY（cryptochrome）等组成的负性元件构成，其调控过程涉及多种蛋白质翻译后修饰。其中蛋白质泛素化修饰在影响蛋白质稳定性和介导细胞信号转导等方面有着重要的作用。关于泛素化调控在生物钟领域的研究已有众多报道，但多仅限于对负性元件的调控。而BMAL1作为经典分子震荡环路中核心蛋白之一，关于其泛素化修饰分子机制及功能的研究还不多， UBE3A（ubiquitin-protein ligase E3A）是目前唯一报道促进BMAL1泛素化修饰的E3泛素连接酶，这限制了我们对其调控生物节律功能的认识。因此，在本论文中，我们通过定量蛋白质组学方法发现更多与BMAL1泛素化相关蛋白，并探索泛素结合酶对生物节律的调控机制。　　研究方法：　　首先在HEK293T细胞中过表达FLAG-BMAL1及pcDNA3.1质粒，收集细胞获得全蛋白裂解液，并用FLAG M2树脂进行免疫共沉淀，得到BMAL1及其相互作用蛋白和阴性对照蛋白。免疫印迹验证后，用 SDS-PAGE分离蛋白，银染后胶内酶解差异条带进行 LC-MS/MS质谱分析，数据库搜索获得蛋白定性和定量结果，寻找获得潜在的与泛素修饰系统相关的、与BMAL1相互作用的泛素结合酶UBE2O。接着对UBE2O进行生物学验证，免疫共沉淀、免疫印迹及免疫荧光共定位法进一步验证其与BMAL1是否存在相互作用。然后用生物化学方法探究UBE2O调控BMAL1泛素化、稳定性的分子机制。用双荧光报告基因检测系统及qPCR实验探究UBE2O对BMAL1转录活性的调控。LumiCycle实验探究UBE2O对生物节律的影响，并揭示其调控规律。　　研究结果：　　在前期质谱数据分析中，我们发现UBE2O是唯一检测到的与BMAL1相互作用的E2泛素结合酶。我们的生物学实验进一步发现UBE2O与BMAL1的确有相互作用。HEK293T细胞中，过表达UBE2O能下调BMAL1的蛋白水平，不同细胞系中敲低UBE2O能明显增加BMAL1的蛋白水平。特异性蛋白酶体抑制剂MG132处理后，能使UBE2O引起的BMAL1蛋白水平下降得到明显回升，并使其泛素化程度增加。免疫沉淀和免疫印迹实验发现,与阴性对照组相比，UBE2O确实能促进BMAL1的泛素化水平。双荧光报告基因实验发现在相比阴性对照组UBE2O确实能使E-box转录活性下降，而对RRE-box无影响。进一步qPCR实验发现，在mRNA水平上UBE2O对 BMAL1下游的基因有明显的下调作用，但对 Bmal1的转录水平并无明显影响。LumiCycle实验发现在敲低UBE2O的Luc-per2::U2OS中生物节律振幅发生明显上升而对周期影响不大。　　研究结论：　　质谱数据鉴定发现UBE2O是与BMAL1相互作用的E2泛素结合酶。生化实验证实UBE2O与BMAL1相互作用，UBE2O能调控BMAL1蛋白水平变化促进BMAL1泛素化降解。UBE2O能通过调控BMAL1的泛素化和蛋白水平影响其转录活性进而使节律振幅增加但对周期影响不大。本论文证实了UBE2O对生物节律的调控并阐明了其作用的分子机制。