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所有真核生物的生长和繁殖都需要遗传物质的精确传递。遗传物质的传递主要包括染色体的复制和分离。为了确保复制产生的两条姐妹染色单体能被精准地均分到两个子细胞,姐妹染色单体在分离之前必须整齐排布并紧密相连,这个在真核生物中高度保守的重要过程即姐妹染色单体黏连（sister chromatid cohesion,SCC）。该过程与许多其它重要生物学过程密切关联,如细胞周期进程、DNA损伤修复、基因的转录调控、染色体高级结构形成等。姐妹染色单体黏连的紊乱会导致染色体的不正确分离,从而导致细胞周期异常、基因组不稳定及细胞癌变甚至死亡等。真核生物的姐妹染色单体通过一个进化上高度保守的环状复合体——黏连素（cohesin）相连。酵母黏连素是由Smc1、Smc3、Scc1和Scc3四个蛋白组成的环状复合物。姐妹染色单体黏连的建立、维持和解除受到细胞周期严格地调控。在G1期,黏连素在装载复合物的帮助下以较为松散灵活的状态装载到染色体上。进入S期后,乙酰转移酶Eco1将黏连素的亚基Smc3乙酰化,触发黏连蛋白正式建立黏连状态,进而将复制生成的两条姐妹染色单体黏连在一起。在分裂后期,分离酶（separase）被释放后切割黏连素的亚基Scc1,使黏连蛋白解开并从染色体上释放。至此,姐妹染色单体黏连过程结束,复制生成的两条姐妹染色单体被纺锤体牵引并分配到细胞的两极。不难发现,姐妹染色单体黏连的建立与染色质DNA复制紧密相关,但二者具体的偶联机制仍不明了。本研究通过分析酵母高通量遗传互作数据,推测一个已知的伴随DNA复制叉行进的泛素连接酶复合体Rtt101Mms1-Mms22可能与姐妹染色单体黏连因子存在功能联系。因此本研究设计了一系列遗传、生化及细胞生物学实验,对Rtt101Mms1-Mms22是否参与姐妹染色单体黏连这个问题进行了探索。首先,本研究通过姐妹染色单体黏连效率测定实验发现Rtt101Mms1-Mns22各亚基敲除菌株存在较为明显的黏连缺陷。然后,利用酵母双杂交和酵母表型分析实验,发现Rtt101Mm1-Mms22与乙酰转移酶Eco1在物理和遗传上都存在相互作用,且体外GST pu11-down结果显示该复合体的亚基Mms22与Eco1有直接互作。Eco1是姐妹染色单体黏连建立的关键因子,暗示Rtt101Mms1-Mns22通过调控Eco1促进黏连。进一步通过生物信息学方法和体外生化实验鉴定到Eco1上两个与Mms22互作的关键保守位点。当把这两个位点突变时（eco1L61DG63D）,细胞中Smc3乙酰化水平下降并导致黏连缺陷。以上结果证明Rtt101Mms1-1ms22通过与Eco1的相互作用,促进Smc3乙酰化介导的姐妹染色单体黏连的建立。之前的报道暗示Eco1在染色体上的招募部分依赖复制叉组分PCNA。而本研究发现Rtt101Mms1-Mms22也参与Eco1调控的姐妹染色单体黏连。为了探寻这两个Eco1调控通路之间的关系,本研究构建了 Rtt101Mms1-Mms22各亚基和PCNA的双突变体。结果显示,单个通路的缺失导致Smc3的乙酰化水平部分下降,而双突变体导致的Smc3乙酰化下降呈现明显的累加效应。这些结果证明,Rtt101Mms1-Mms22是一条不依赖PCNA的新的Eco1调控通路,它和PCNA协同调控了 Eco1在染色体上对Smc3的乙酰化。Rtt101Mms1-Mms22已知的一个主要功能是参与DNA复制相偶联的核小体组装（rep1ication coup1ed nuc1eosome assemb1y,RCNA）过程。本研究通过姐妹染色单体黏连效率检测实验和酵母表型分析实验,发现无论是将Rtt101Mms1-Mms22在RCNA过程中的上游调控因子Rtt109和H3K56或下游调控因子CAF-1和Rtt106突变,Smc3的乙酰化水平和黏连效率均显著下降。更有意思的是,将RCNA过程中泛素连接酶Rtt101Mms1-Mms22的催化位点H3K121K122突变,Smc3的乙酰化水平和黏连效率均有类似程度的降低。综上所述,本研究报道了泛素连接酶Rtt101Mms1-Mms22在姐妹染色单体黏连建立过程中的一个新功能,而且首次揭示了姐妹染色单体黏连与染色质复制（包含DNA复制和伴随的核小体组装）等重要染色体活动之间的关联机制,并据此提出了 Rtt101Mms1-Mms22在DNA复制过程中偶联核小体组装和姐妹染色单体黏连的工作模型。总之,本研究解析了真核生物姐妹染色单体黏连和染色质复制偶联的一种新的分子机制,对姐妹染色单体黏连缺陷引起的重大疾病和一些肿瘤的医学研究、诊断和治疗提供了新的启示。