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核仁是分裂间期细胞核中最为显著的结构,是rDNA转录、前体r RNA剪切加工、核糖体亚基装配的场所。rDNA转录是核糖体合成的第一步也是限速步骤,被细胞内外多种因素严格控制。rDNA转录水平的少量改变即可影响蛋白质合成,进而影响细胞的生长和增殖。SPIN1是Spin/Ssty蛋白家族一员,在卵母细胞发育过程中发挥重要作用。SPIN1含有3个串联Spin/Ssty序列,分别折叠成Tudor-like结构域,识别组蛋白甲基化组合修饰。SPIN1在多种肿瘤组织中过量表达,能够导致细胞周期紊乱,影响基因组稳定性,促使细胞发生恶性转化。后续研究发现SPIN1是一个核仁定位蛋白,能够促进rDNA转录。然而SPIN1如何定位到核仁并参与rDNA转录调控的作用机理仍不清楚。本论文中,我们首先构建了一系列SPIN1点突变和截短突变体,探索介导SPIN1核仁定位的关键序列。结果显示SPIN1蛋白N端存在一个典型的核仁定位序列(NoLS),该序列对其核仁定位和促进rDNA转录的功能是必需的。以前的研究发现,SPIN1是一个甲基化修饰阅读器,可以识别组蛋白H3“K4me3-R8me2a”组合修饰,促进Wnt靶基因的表达。我们的结果进一步证明,除了H3K4me3,对H3R8me2a的识别也是SPIN1发挥rDNA转录促进作用不可缺少的,这和SPIN1在Wnt信号通路中的作用机制类似。在SPIN1基因敲低或过表达的细胞中,我们通过染色质免疫共沉淀实验验证了rDNA转录相关蛋白或复合体在rDNA区域的变化。我们发现SPIN1能够影响SL1(Selectivity Factor 1)复合体在rDNA启动子区域的结合,从而调控rDNA转录的起始过程。我们同时证明SPIN1依赖H3“K4me3-R8me2a”组合修饰识别功能,调控SL1复合体在rDNA上的结合。综上,我们在一定程度上解答了SPIN1核仁定位的谜题,加深了对SPIN1核仁功能的了解;同时也验证了SPIN1作为表观遗传调控因子在基因转录中发挥重要作用。