外界病原体会致使机体产生一些疾病严重的更会导致死亡，天然免疫可以帮助机体抵抗外界病原体对其的攻击，在保护宿主的众多生物学防线中，天然免疫当属第一位，故而天然免疫在保护宿主防御外界病原体方面具有极其重要的地位。当病原体接触并侵袭机体后，机体内一些物质能快速识别异己分子，产生干扰素，积极“铲除”异己，保障自身安全。现阶段，研究人员发现有多种分子可以识别外界入侵的病原体，将识别到的信号通过一定的方式传递到细胞内下游信号分子处，使天然免疫随之被激活并起到保护宿主的作用，所以研究人员会把可以识别病原体这类信号分子称作模式识别受体(PRR, Pattern recognition receptor)。模式识别受体可以识别环境中多种多样的病原体，能快速激活下游效应分子诱导IFN的产生。cGAS也被判定为模式识别受体一种，它可以凭借主动识别入侵的病原体来发挥激活宿主内天然免疫的能力，但是cGAS不仅可以识别外界进入的DNA分子同时cGAS也可以识别属于细胞自身的DNA分子。cGAS普适性的特点是作为DNA识别受体所具有的，这一特点对于天然免疫领域内的发展具有重大的意义。
　　cGAS被称为环腺苷酸-鸟苷酸合酶，在核苷酸转移酶家族中占据一席之地。cGAS可以识别来源于外界环境中的DNA，产生第二信使23-cGAMP，激活cGAS-STING通路，诱导Ⅰ型干扰素和其他免疫应答基因表达。cGAS大多存在于细胞质中，近期有研究表明cGAS在细胞核中也有出现。但是cGAS的分子量超出了能够进行主动运输进出细胞核的分子量上限。那么cGAS是经由什么方式进入细胞核？又由什么方式从细胞核中进入细胞质？cGAS是否存在出核信号以及核定位信号？cGAS出入核对于其在天然免疫中的生物学功能有何影响？这些问题还需要进一步的研究。
　　基于以上科学问题的提出，本实验根据在细胞核与细胞质中均可以观察到cGAS的实验现象，通过对cGAS蛋白全长序列进行生物信息学分析，找到了可能的核定位信号序列(299KRKR302)以及出核信号序列(169LEKLKL174)。接着对可能的信号序列进行突变，将突变型和野生型转染进细胞，通过核浆分离、高内涵筛选、免疫荧光共聚焦等实验对假设进行验证。进一步研究发现cGAS与核转运蛋白KPNA1和CRM1具有相互作用，为预测的cGAS核定位信号与出核信号序列的正确性提供了佐证。接下来对cGAS在天然免疫中的生理功能进行实验，通过分别转染两段单独信号突变的质粒进入细胞中，再使用VACV、ISD等模拟外源DNA刺激细胞通过WesternBlot、qPCR等实验发现缺失了出核信号和核定位信号的cGAS表达细胞对外源DNA(ISD，VACV)刺激产生的天然免疫明显降低，证明出亚细胞定位对于cGAS而言，在其在天然免疫中具有的生物学功能发挥着非常重要作用。
　　综上所述，本文鉴定发现cGAS的核定位信号序列为299KRKR302、出核信号序列为169LEKLKL174，两段信号序列分别突变后会使cGAS激活天然免疫的能力下降，这可能显示cGAS在细胞内的定位会影响其对天然免疫的激活。确定cGAS的核定位信号序列和出核信号序列，可以更加全面的了解cGAS的相关信息，对于加深cGAS激活天然免疫的机制有一定的帮助，可以对天然免疫了解的更加透彻，为提高机体的天然免疫提供有效的信息。