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核膜是真核细胞的细胞质与细胞核之间的界膜，将细胞质物质和细胞核物质分别界定在相对独立的环境中，在调控细胞功能方面发挥着重要的作用。核膜在细胞周期中呈现高度的动态性:在细胞分裂的前中期，核膜崩解分散到细胞质中;在细胞分裂的后期，核膜开始在染色体的表面重新装配，最终形成完整的核膜结构。本实验室之前报道LBR在核膜重建的过程中与importin β相互结合，含有LBR的膜泡被importin β携带至染色质的表面参与核膜重建。然而，人们对LBR与importin β相互结合的调控机制以及LBR在核膜重建过程的中确切功能至今仍然知之甚少。 本论文对LBR与importin β相互结合的调控机制以及LBR在核膜重建过程的中确切功能做了进一步研究。实验结果显示，LBR的69-90位氨基酸负责结合importin β，而importin β则通过45-462位氨基酸与LBR相互作用。LBR和importin β二者的结合在细胞有丝分裂末期对于核膜重建具有重要的作用。本项研究还发现，LBR与importinβ之间的相互结合是细胞周期依赖的，二者的结合在有丝分裂中期最强，而且受到LBR磷酸化状态的调节。磷酸化质谱分析结果证明，LBR的第71位丝氨酸在有丝分裂期可以被p34cdc2激酶磷酸化修饰。磷酸化修饰的LBR能够与importin β相结合，在细胞核膜重建的过程行使重要功能。如果将LBR负责与importin β相互作用的片段截掉或者将第71位的丝氨酸突变为丙氨酸，LBR的突变体均不能与importin β相结合。LBR的突变导致细胞在有丝分裂末期核膜不能重建，染色质不能正常去凝集，子细胞凋亡于G1期。当应用RNA干扰技术将内源的LBR表达量降低时，细胞核膜不能正常进行重建，子细胞凋亡于G1期。以上的结果证明LBR的磷酸化修饰精确调控了LBR与importin β的相互作用。磷酸化修饰的LBR与importin β相结合，从而被importin β携带至染色体表面参与核膜重建。 处于间期的细胞的染色质可以划分为常染色质与异染色质。以往的研究工作表明，异染色质蛋白heterochromatin protein 1(HP1)主要定位于异染色质，与9位赖氨酸被甲基化的组蛋白H3(methyl H3K9)结合。HP1主要参与异染色质的组装以及基因沉默。本论文进一步研究了HP1的生物学功能。实验结果表明HP1可以与B23相互作用。当应用RNA干扰将HP1去除时，RNA干涉的细胞被阻滞于G1期，部分B23不能定位于核仁。B23被发现在核糖体的装配、中心体复制以及细胞周期调控都有重要的功能。在本研究中使用免疫共沉淀、binding assay以及pull down等实验手段，证明HP1γ与B23可以直接结合。二者的结合依赖于B23的磷酸化状态。本论文通过使用免疫荧光显微术观察到HP1γ定位于核仁周边的染色质，并与B23共定位。根据HP1γ保守的chromodo main与chromoshadow domam的序列，构建了如下的片段截断突变体:GST-HP1γ-wt、GST-HP1γΔCD、GST-HP1γΔCSD、GST-HP1γCD和GST-HP1γCSD，然后进行pulldown实验。结果发现HP1γ通过其chromoshadow domain与B23结合，二者的结合不依赖于HP1γ的chromoshadow domain的二聚化。B23通过其前40个氨基酸序列与HP1γ相互结合。进一步应用RNA干扰的方法将MEF细胞的M32蛋白（HP1γ鼠源同源物）去除，结果显示部分B23不能正常定位于核仁，而是在细胞质中弥散分布。流式细胞术分析显示，被干涉的细胞被阻滞于细胞周期的G1期。以上结果说明HP1γ对于细胞周期的正常运转具有重要作用，而且HP1γ对于B23在核仁正常定位是必需的。 综上所述，本论文的研究结果证明，LBR的第71位丝氨酸的磷酸化修饰调控LBR与importin β的相互作用。磷酸化的LBR与importin β相结合在核膜重建的过程中行使重要功能。Importin 通过与LBR的结合将膜泡前体携带至染色体周围，促进细胞核膜重建。对于HP1γ的生物学研究表明，HP1γ的缺失导致细胞被阻滞于细胞周期的G1期，并且影响B23在核仁的正确定位，导致部分B23蛋白弥散分布在细胞质中。