目的:组蛋白修饰在基因表达调控等多种生物学过程中起着重要作用,是表观遗传中重要的调控机制之一。组蛋白乙酰化、甲基化等修饰对基因表达调控具有重要影响。现有研究结果显示,酵母Elongator复合物是由6个亚基组成,作为具有组蛋白乙酰基转移酶活性的复合体协助高度磷酸化的RNA聚合酶Ⅱ参与SSA3,GAL1等基因的转录延伸过程。在体外去除HeLa细胞抽提物中的Elongator复合物可降低其转录染色质模板的速率,也为人Elongator复合物参与转录延伸提供了生化证据。已知酵母和人Elongator复合物组成高度保守,且功能极为相似,其催化亚基Elp3 C端的保守HAT活性核心,为Elongator行使功能所必需。生物信息学分析表明Elp3的N末端还有一个类似S-腺苷甲硫氨酸激酶的结构域,该结构域包含Fe4S4簇,可结合S-腺苷甲硫氨酸,可能与甲基化反应有关,因而推测这个未知功能的催化结构域可能拥有组蛋白去甲基酶活性。Greenwood等研究表明Elongator无组蛋白去甲基化酶活性,其Elp3 N端的FeS簇为Elongator保持结构完整性所必需。因此目前Elp3第二结构域的功能尚不清楚。　　 组蛋白特定位点的()乙酰化、甲基化修饰对细胞的生长和基因的转录有重要影响。为研究组蛋白甲基化与Elp3功能和特定基因表达的关系,本文构建了酵母组蛋白H3K79或/和H4K20突变为亮氨酸并()伴随Elp3缺失的三个突变菌株,运用酵母功能互补实验以及基因表达分析体系以研究在基因组水平甲基化的改变对全长和第二结构域缺失的酵母和人ELP3补偿功能的影响,以便深入了解Elp3功能及其与组蛋白乙酰化、甲基化的关系。　　 方法:运用定点突变技术获得组蛋白特定甲基化位点(H3K79,H4K20)氨基酸突变的着丝粒型载体;通过Plasmid Shuffle实验用突变组蛋白取代野生组蛋白得到的组蛋白H3/H4特定甲基化位点突变并伴随酵母ELP3基因缺失的系列突变菌株;运用乙酸锂转化法将Elp3系列质粒转入系列组蛋白突变并伴随ELP3缺失的突变株;通过高温、高盐、咖啡因等敏感性实验和SSA3、GAL1等基因表达的检测,确定基因组水平甲基化位点突变对ELP3补偿功能和SSA3、GAL1等基因表达的影响。　　 结果:1、利用定点突变技术构建组蛋白特定甲基化位点(H3K79,H4K20)氨基酸突变的着丝粒型载体。　　 2、运用Plasmid Shuffle技术获得组蛋白的H3K79、H4K20单突变和双突变为亮氨酸的elp3△菌株。　　 3、转入全长和第二结构域缺失的酵母和人ELP3至组蛋白突变elp3△菌株作功能互补和基因表达分析,结果表明特定组蛋白甲基化位点突变严重影响了hELP3对elp3△菌株生长缺陷和SSA3和GAL1延迟表达的补偿功能,并使yELP3的补偿功能明显降低;第二结构域缺失的酵母和人ELP3几乎无补偿功能。　　 4、在供试的各种条件下,转入yELP3基因的H3K79单突变elp3△菌株生长不如H4K20单突变elp3△菌株,而H4K20单突变elp3△菌株生长不如H3K79/H4K20双突变elp3△菌株。　　 结论:1、组蛋白H3K79,H4K20突变为亮氨酸不同程度降低了酵母和人ELP3对elp3△菌株生长缺陷和SSA3、GAL1表达延迟缺陷的补偿功能。组蛋白双突变情况下,转入完整及第二结构域缺失的酵母和人ELP3各转化株之间的生长差异不如对应的单突变株之间的差异明显。但各组蛋白突变均未使elp3△菌株产生比组蛋白野生elp3△菌株更为严重的缺陷表型,表明Elp3可能与H3K79,H4K20的甲基化状态并无直接关系。　　 2、组蛋白H3K79单突变elp3△菌株产生比组蛋白H4K20单突变elp3△菌株更为严重的生长缺陷,H4K20突变elp3△菌株生长不如H3K79/H4K20双突变株。表明组蛋白不同位点的甲基化修饰对细胞生长影响不同,组蛋白H3K79和H4K20维持一定的甲基化水平对酵母细胞的正常生长尤其重要,在不利条件的快速适应方面H3K79的甲基化平衡可能比H4K20更为重要。　　 3、缺失Elp3第二催化结构域的酵母及人ELP3几乎不能补偿H3K79,H4K20突变elp3△菌株的生长缺陷及SSA3、GAL1表达延迟缺陷,表明第二结构域为Elp3行使功能所必需。