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细胞分裂过程中,姐妹染色单体的正确分离依赖于染色体动粒与纺锤体微管的稳定连接。动粒是由多种蛋白质亚基组成的大分子机器,亚基间的分子组装与调控直接影响其与微管的连接。着丝粒蛋白CENP-I是动粒组成型亚基,在其他动粒亚基的招募和组装过程中发挥重要的脚手架（scaffold）作用。敲除CENP-I会导致染色体错配和细胞周期迟滞等异常。CENP-I与CENP-H、CENP-K、CENP-M可形成较为稳定的四元复合物,构成内层动粒的核心组分。CENP-I在动粒分子的招募和组装中发挥重要作用,但其结构与功能仍有许多未知。我们首次解析了嗜热毛壳菌Chaetomium thermophilum中CENP-I同源蛋白的氨基端(ctCENP-INT)晶体结构。ctCENP-INT由11条α-螺旋组成（α1-α11）,α1-α10反向平行堆叠,形成典型的HEAT结构域。α11呈单独未配对状态,并回折包裹HEAT结构域。由于经典的HEAT结构域具有弹性变化的特点,我们通过分子动力学模拟的方法研究外力对ctCENP-INT微观结构变化的影响。结果表明,力诱导HEAT结构域构型变化促进α11从HEAT结构域上解离,提示α11可能参与维持HEAT结构域的折叠状态。晶体结构显示,α11螺旋与HEAT结构域之间存在广泛的疏水相互作用,α11螺旋的氨基酸残基Phe208、Thr215和Leu219分别与HEAT结构域的不同部位发生疏水相互作用。α11缺失后,HEAT结构域(ctCENP-IHEAT)在尺寸排阻层析中呈现高度聚合状态,说明α11与HEAT结构域之间的疏水相互作用能够维持HEAT结构域的稳定构象。基于一级序列的生物信息学分析显示,参与相互作用的Phe208、Thr215和Leu219在CENP-I同源蛋白中高度保守。这些位点的氨基酸突变会导致蛋白质的构象发生变化。此外,我们探究了ctCENP-INT与其他动粒亚基CENP-H/K的分子组装机制。体外pull-down结果显示,ctCENP-INT直接结合CENP-H/K,但α11缺失或关键位点氨基酸的突变会影响HEAT结构域的折叠状态,失去或降低CENP-H/K的结合能力。免疫荧光成像实验发现,α11上的关键保守氨基酸残基对CENP-I在着丝粒上的定位起着重要作用。本文研究结果首次揭示了ctCENP-I具有HEAT结构域,并发现了影响HEAT结构域构象变化的关键区域。这些工作有助于我们对CENP-I发挥脚手架蛋白作用以及动粒组装调控机制的理解。