葡萄糖是生物体内最主要的碳骨架和能量来源，它是直接进入糖酵解的最简单的碳水化合物。细胞在吸收和代谢葡萄糖的过程中，需要不断地维持细胞内糖流量的稳态。硫还原蛋白结合蛋白(Txnip)是细胞调节葡萄糖的吸收和代谢的重要蛋白。Txnip蛋白在细胞内具有多种功能，除了能够与硫还原蛋白形成两个分子内二硫键，调节细胞的氧化还原水平，还具有调节糖类代谢和脂类代谢的功能，最近还有研究表明，Txnip与糖转运蛋白数目和活性以及细胞外基质的透明质酸(HA)的含量有关。Txnip的转录表达受多种因素的调控，这归因于Txnip的启动子上有着丰富的顺式作用元件，而感应细胞内葡萄糖刺激的顺式作用元件为碳水化合物感应元件(ChoREs)，结合在ChoRE上的转录因子为MondoA/Mlx。探究Txnip蛋白对糖流量的感应，首先要探究MondoA/Mlx的激活机制。
　　细胞中葡萄糖代谢的主要途径是糖酵解通路和磷酸戊糖通路，两种通路的第一步是将葡萄糖磷酸化成磷酸-6-葡萄糖(G6P)。本课题首先对于G6P激活Txnip的转录因子MondoA/Mlx进行实验研究。通过对催化酶的内源性敲降和抑制剂处理，及转录因子与启动子探针结合的凝胶迁移实验(EMSA)等，证实了G6P是激活杂合复合物转录因子MondoA/Mlx，进而引发Txnip表达的的葡萄糖中间代谢物。
　　而且，通过分子建模(Protein Modeling)以及蛋白质-小分子对接(Docking)技术，预测了MondoA的三维立体结构，并对小分子与氨基酸残基间的结合解离能进行计算，找到结合在MondoA上的小分子G6P的结合激活位点。通过重组法克隆了结合位点区域的MondoA突变体质粒后，检测了野生型和突变体MondoA对下游蛋白(如Txnip等)基因表达的影响，结果表明，计算模型中MondoA与G6P结合能力贡献强的氨基酸残基的突变，对MondoA下游信号通路造成很强的影响。本研究证实了MondoA通过与G6P结合被激活从而发挥调控下游蛋白表达的作用，并且人MondoA分子139-141区域为两者的结合提供了极为重要的作用。
　　另外，Txnip功能的多样性已经被广泛认知，除了控制葡萄糖代谢流量，主要包括Txnip影响细胞周期以及抑癌相关功能的研究。Txnip具有两个亚型，目前对于Txnip蛋白分子两种亚型的功能差异还鲜有研究。我们利用染色质免疫共沉淀及测序(ChIP-Seq)技术等对Txnip蛋白功能进行了分析，并对Txnip两种亚型进行了初步探讨。
　　本研究的主要内容分为两个大部分，第一部分研究Txnip受转录因子MondoA/Mlx调控的机制，重点是对G6P激活MondoA的具体结合和激活位点的研究；第二部分则是下游有关Txnip蛋白的功能分析，主要围绕Txnip影响细胞周期，Txnip与组蛋白，细胞周期蛋白和核糖体前体等分子的相互作用。论文主体内容共4章，第一部分涵盖了3-5章，第二部分主要位于第6章。
　　综上所述，论文对葡萄糖代谢过程中何种代谢物对硫还原蛋白结合蛋白Txnip的基因表达调控进行研究，确定了糖酵解中的小分子代谢物G6P结合MondoA从而对该能够感应葡萄糖的转录因子进行了激活，进而增加Txnip基因表达的分子机制。研究发现，G6P可通过结合MondoA的关键氨基酸位点139-141GKL进而激活MondoA，此处结果具有创新性。此外，论文还研究了Txnip蛋白本身调控细胞周期以及遏制组蛋白基因表达等生物学功能。