原核生物与真核生物各有一套不同的基因表达调控体系,调控细胞内生命活动。真核生物比原核生物的基因表达调控体系更为复杂,减数分裂和有丝分裂是生物体重要的生命活动。有丝分裂过程中真核细胞产生体细胞,减数分裂过程中真核细胞产生配子细胞。有丝分裂和减数分裂期分别涉及了不同基因的转录、翻译和沉默等调控过程。这些过程的有序进行是保证细胞内生理活动正常的基础。然而,目前对于这些过程的分子机制并不是很清楚。在裂殖酵母中,高度保守的人源erh同源基因称为Erh1,与YTH家族RNA结合蛋白Mmi1相互作用,形成Erh1-Mmi1复合物(EMC)。Mmi1是一种RNA结合蛋白,只存在酵母细胞中,在参与调控减数分裂特定基因的清除过程发挥重要作用。作为一个高度保守的蛋白质,其氨基端是低复杂度的区域,羧基端则包含了一个YTH结构域。在营养生长期,YTH结构域能够识别含有DSR(UNAAAC重复基序)序列的减数分裂mRNAs,并招募相关的蛋白质复合物,参与清除这些转录子,从而防止其在有丝分裂期不合适地表达。等到细胞进入了减数分裂时期,为了保障减数分裂基因的正常表达,Mei2蛋白质、mei RNA形成一个复合物,参与抑制Mmi1的活性。EMC复合物在参与相关基因的调控以及异染色质的形成过程中也发挥了重要作用,同时其也参与和一些复合物之间的相互作用,共同调控相关的生理过程。然而,目前对EMC复合物结构基础和功能却知之甚少。在这里,我们选择不同种属Mmi1的氨基酸序进行了序列的比对,截取其中的相对保守区域和Erh1进行体外的相互作用实验,最终确认Mmi1 95-122区域参与EMC的形成。然后我们融合表达了 Erh1和Mmi1并进行结晶实验,解析了2.7 A的EMC复合物结构(PDB号:6AKJ)。从解析的结构来看,EMC是由Erh1同源二聚体和Mmi按照2:2的化学计量比通过Erh1分子间的一个保守分子界面相互作用形成。这个保守的分子作用界面主要由疏水残基参与形成。其中Mmi1第112位色氨酸作为连接其碳端两个螺旋的关键残基,插入到Erh1和Mmi1相互作用的疏水口袋。当我们把Mmi1第112位色氨酸突变成丙氨酸,就破坏了EMC的结构,进而证明了 Mmi1第112位色氨酸在EMC复合物的形成和稳定过程中至关重要。同时,我们的合作者Grewal教授课题组,构建了一系列突变菌株,通过细胞共定位、western blot、定量PCR、全基因组ChIP-seq等功能性实验,在细胞内进一步验证了 Mmi1第112位色氨酸对于EMC复合物形成的重要作用,也证实了 EMC的参与对于基因沉默和异染色质形成的过程中具有重要意义。本论文分成三章进行阐述。第一章为研究背景,第二章为实验材料与方法,第三章为实验结果与讨论。