锌指转录因子GATA4(GATA binding protein 4)的表达贯穿整个胚胎发育和心脏发育,调节正常心脏形态发育所必需的多个过程,GATA4的突变可以导致如ToF、ASD、VSD、AVSD、DCM等多种先天性心脏病的发生。GATA4可以结合Nkx-2.5、T-box、GATA6或MEF2C来共同调节心脏的特异性转录。此外,GATA4可通过TRAF3IP2和IL1A激活NF-κB通路,将自噬和DDR联系到衰老和炎症反应。锌指转录因子GATA4属于DNA结合蛋白家族。人类GATA4蛋白由七个外显子编码442个氨基酸的蛋白质组成,包含由N端锌指区、C端锌指区和相邻的碱性区共同组成的锌指结构域此区域可以结合DNA,DNA结合区域可以结合核苷酸序列(X)GATA(Y)。而有关GATA4的晶体学研究还缺乏一些。本论文主要研究内容:(1)以GATA4核酸结合区蛋白为研究对象,经过载体构建、在原核表达系统中表达纯化获得高纯度的目的蛋白,接下来对GATA4核酸结合区蛋白和dsDNA的复合物进行结晶筛选与优化,得到适合衍射的晶体,并采用X-射线晶体衍射的方法,收集了分辨率为2.6?的GATA4核酸结合区蛋白和dsDNA的复合物结构数据;(2)以GATA4 N端蛋白为研究对象,构建了一系列克隆,表达纯化获得高纯度的GATA4 N端蛋白,经过蛋白质结晶筛选和优化。通过对GATA4核酸结合区晶体学研究,有助于理解GATA4和DNA的精细相互作用模式,为后续研究GATA4与先天性心脏病、胚胎发育、衰老和自噬的相互关系奠定了理论基础。虽然没有得到可以衍射的GATA4 N端蛋白晶体,但是可以为后面的晶体学的研究奠定一定的基础。