中文摘要：

申请人多年来一直致力于表观遗传学的分子机理研究，在组蛋白的共价修饰及其生物学功能研究领域取得了一系列的成绩。代表性工作包括1）发现了EZH2-EED/PRC2，hDot1L，Set7，Set8, ESET等一系列重要组蛋白赖氨酸甲基转移酶，阐明了其生化机制，揭示了PRC2和hDot1L等甲基转移酶在发育和重大疾病中的作用；2）发现了包括Bmi1-Ring1A/B的PRC1复合物的组蛋白泛素化酶活性以及这个复合物在HOX基因转录调控及X染色体失活中的功能；3）发现了首个JMJC家族的组蛋白去赖氨酸甲基化酶，随之发现了包括首个去三甲基化酶在内的一系列JMJC家族成员，并揭示了它们的重要生物学功能；4）揭示了Elongator复合物在DNA去甲基化中的重要作用。这一系列的工作得到了国际上的普遍认同，2008年被ScienceWatch评为生命科学领域最有影响的前十名作者。

结论摘要：

本项目选取染色质修饰中的DNA甲基化修饰为主要研究内容，通过结构生物学手段研究DNA去甲基化的修饰及识别。在DNA去甲基化催化反应的结构生物学研究中，选取DNA胞嘧啶5-甲基羟化酶Tet1-3开展结构与功能研究。完成了Tet1、Tet2和Tet3蛋白催化结构域及CXXC结构域几十种不同片段的基因构建及蛋白质表达纯化工作。2）选取其中性质较好的片段，检测了它们与DNA、甲基化的DNA以及羟甲基化DNA的结合能力。3）尝试了Tet1和Tet3蛋白催化域片段及其与底物复合物（甲基化的DNA及2-OG）以及CXXC结构域与DNA复合物的结晶筛选工作。由于Tet蛋白分子量大，表达纯化困难，性质不稳定，很难结晶，项目后期又选取了锥虫中的同源蛋白JBP进行的结构研究，其中JBP2的C端截短体可以得到性质较好的蛋白，正在进行结晶筛选；在Tet催化产生的羟甲基化及羧甲基化DNA识别的结构机理研究中，选取了多个潜在的优先结合羟甲基化或羧甲基化DNA的蛋白质。表达纯化这些蛋白并与相应的羟甲基化或羧甲基化DNA共结晶，解析其三维晶体结构。我们成功的解析了RPA1蛋白与包含2个5-caC的单链DNA复合体的晶体结构。并通过进一步的结构分析及功能实验，研究RPA1特异识别羧化修饰的胞嘧啶的结构机理及生物学意义。此部分工作正在整理发表中。