真核生物DNA聚合酶δ(DNA polymerase δ,Polδ)是由四个亚基构成的异源四聚体,它是染色体DNA复制过程中最主要的复制酶,并在参与其它多种形式DNA修复过程中起着关键作用。真核生物Polδ由以下四个亚基组成:催化大亚基p125,与小亚基p50紧紧捆绑而构成核心酶p125/p50;第三亚基p68(又被称为调节亚基),是一个增殖细胞核抗原PCNA(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)的捆绑蛋白;以及第四亚基p12。作为染色体DNA复制酶功能时的Polδ在介导DNA合成时主要依赖于与PCNA及其它相关复制蛋白复合物之间的综合作用,此时,PCNA作为一个分子滑动夹环(sliding clamp)在起作用。　　 在参与DNA复制时,PCNA呈现为一种环状分子滑动夹环的三聚体复合物结构,这种滑动夹环可以捆绑住DNA聚合酶并结合到它们的脱氧核苷酸底物上,保证高度持续合成过程的进行,并且,PCNA在协调DNA复制和修复过程中所涉及到的一些蛋白募集一离散过程中也起着非常重要的作用。尽管有极少数的保守序列,但是环形持续合成夹环还是共有一个相似的具有六重区域对称轴的拓扑结构。Polδ的四个亚基(p125,p50,p68,p12)均被报道过可以与PCNA起捆绑反应,然而,对直接与PCNA反应的Polδ亚基的特性以及各亚基如何通过与PCNA的反应而影响Polδ的酶学特性仍然存在争议。过去提出的Polδ-PCNA复合物的蛋白-蛋白之间反应的网状系统模型表明Polδ能够通过Polδ的三个亚基(p125,p68,p12)与三聚体PCNA的各单分子进行反应,但不包括小亚基p50。那么,p50是否也与PCNA起捆绑反应,这种反应是如何影响Polδ-PCNA复合物结构,进而影响Polδ的酶学特性,这些问题亟待通过相关实验来解决。　　 本研究应用远端免疫印迹,定量酶联免疫,亚细胞共定位等方法,证实:人源DNA聚合酶Polδ的小亚基p50确实能够与PCNA起捆绑反应,但相对于其它三个亚基,p50与PCNA的捆绑反应相对较弱。因此,p50也是Polδ亚装配与PCNA同源三聚体相互作用必不可少的一个媒介,Polδ实质上是通过它的四个亚基与PCNA同源三聚体互作反应而形成Polδ-PCNA复合物。根据以上实验结果,本论文提出了一个新的PCNA-Polδ网状系统反应假想模型,该模型以Polδ各亚基分别与PCNA同源三聚体的单个PCNA分子发生一价反应为假设,在形成Polδ-PCNA蛋白复合物过程中,Polδ四个亚基均参与了与PCNA的反应。　　 癌症是一种由遗传和表观遗传改变,以细胞异常增殖及转移为特点的一大类疾病,而DNA聚合酶Polδ在维持细胞周期的正常调节以保证基因组结构的完整性和遗传稳定性方面具有的特殊生物学功能。明确Polδ-PCNA复合物结构,进一步阐明这种复合物在DNA复制及各种DNA损伤修复过程中所扮演的角色,对今后从人类癌症发病的起因揭示:由于Polδ功能改变,使得遗传基因组不稳定,进而导致肿瘤发生的机制具有十分重要的意义。同时,本研究也为今后以Polδ为潜在新靶标,设计新的肿瘤诊断、治疗手段来抗击癌症疾病提供理论参考。