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组蛋白修饰有关的表观遗传学调控对细胞的生命活动非常重要，其中组蛋白赖氨酸乙酰化是一类重要的组蛋白翻译后修饰。组蛋白乙酰化可降低组蛋白-DNA相互作用，对基因活化有积极作用。Bromo结构域是识别乙酰化赖氨酸的结构域。大量实验证据表明，bromo结构域和乙酰化赖氨酸的识别对多个表观遗传学过程中蛋白质之间的相互作用起非常重要的调节作用。近些年来，bromo结构域作为药物靶点，已广泛用于多种疾病的药物开发。然而，布氏锥虫bromo结构域与乙酰化赖氨酸的识别以及bromo结构域抑制剂的研究确很少。布氏锥虫有5个含有bromo结构域的蛋白质(TbBDF1-5)。在本篇论文中，主要对布氏锥虫TbBDF2和TbBDF5的功能及其bromo结构域的结构、组蛋白的识别和小分子抑制剂进行了研究。 通过荧光定位、亲和纯化和ITC实验，鉴定了TbBDF2定位在细胞核仁内并且通过多乙酰化的H2AZ氮端与H2AZ/HBV二聚体结合。核磁溶液结构显示，TbBDF2的bromo结构域(TbBDF2-BD)的结构具有典型的bromo结构域折叠模式:由两个可变长度的环状区域（ZA-和BC-loop）相连的4个左手α螺旋（αZ，αA，αB，αC）形成的筒状结构，两个可变环形成赖氨酸乙酰化结合口袋。核磁化学微扰实验显示TbBDF2-BD通过这个口袋与多乙酰化的H2AZ氮端结合，这也是第一次发现bromo结构域与乙酰化组蛋白变体结合。基于结构虚拟筛选和ITC实验相结合的方法，发现小分子化合物GSK2801与TbBDF2-BD有很高的亲和力。进一步实验证明GSK2801与多乙酰化的H2AZ氮端在TbBDF2-BD上有相同的结合界面，并且抑制多乙酰化H2AZ氮端与TbBDF2-BD结合。用GSK2801处理细胞可导致细胞生长受到抑制，同时GSK2801还改变了TbBDF2在体内的定位，表明GSK2801可作为先导化合物用来开发以TbBDF2-BD为靶标的治疗非洲锥虫病的药物。 TbBDF5是布氏锥虫中唯一的含有串联bromo结构域的蛋白质，之前的研究已经解析了TbBDF5第一个bromo结构域（TbBDF5-BD1）的结构并且发现了它可以结合H4K10ac。同样，基于结构虚拟筛选和ITC实验相结合的方法，筛选出了TbBDF5-BD1高亲和力且特异性好的小分子抑制剂SGC-CBP30。SGC-CBP30与H4K10ac在TbBDF5-BD1上有相同的结合界面，并且竞争性抑制H4K10ac与TbBDF5-BD1结合。细胞增殖与毒性实验表明，SGC-CBP30对布氏锥虫是致死的。以上结果表明了以TbBDF5-BD1为靶标的SGC-CBP30具有开发为非洲锥虫病治疗药物的巨大潜力。 进一步地通过串联亲和纯化，鉴定出了多个与TbBDF5直接或间接相互作用的蛋白质（包括TbENT,TbBDF3，TbP55，TbP59，TbP62，HAT2等）。已有文献报道，TbBDF5的结合位点H4K10ac参与转录起始过程，而H4K10ac正是由HAT2催化产生的并且与TbBDF3在转录起始位点共定位，这些证据暗示了TbBDF5有关的蛋白质可能与转录调控有关。另外，通过生化实验初步确定了这些蛋白质之间的相互作用网络，暗示这些蛋白之间可能形成未知复合体。此外，通过细胞实验，验证了这些与TbBDF5相关的蛋白都对布氏锥虫的生长非常重要，并且参与了G1/S检查点的调控过程。后续对TbBDF5及其相关蛋白质的深入研究将有助于揭示其参与布氏锥虫表观遗传调控的分子机制。