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背景：PICK1 (Protein that interacts with C kinase 1)是一种周边膜蛋白,是和蛋白激酶Ca (PKCa)相互作用的蛋白之一。PICKl可以通过其特殊的PDZ结构域与很多膜蛋白发生结合,例如PICKl不仅可以与酸敏感离子通道ASIC (acid-sensing ion channels)通道蛋白相互结合,也可以和离子型谷氨酸受体AMPA (a-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazoloe-4-propionic acid-type)受体的亚单位之一GluA2结合。在大多数情况下,PICKl可通过改变被结合蛋白的亚细胞转运或表面表达来调节蛋白的转运。凭借这些功能特点,PICK1既可以调节酸敏感离子通道ASIC (acid-sensing ion channels)的表面表达,也可以在突触可塑性中调节AMPA受体的转运过程。已有的证据表明,PICK1可以与ASIC1a及ASIC2a直接结合,通过影响ASIC蛋白的表面表达来介导细胞的酸毒性,进而参与调节细胞凋亡,但PICK1是通过何种方式介导细胞酸毒性的还不是很清楚。另外,在体内生理情况下,ICA69 (Islet Cell Autoantigen 69 kDa)已被证实可以与大部分PICK1形成异源二聚体,并且他们二者的结合可以影响AMPA受体的分布。然而,PICK1和ICA69调节AMPA受体转运的具体分子机制还不明确。我们的实验结果显示：syntabulin可以与PICK1直接结合,并通过PICK1影响ASIC2的表面表达水平,最终参与调节神经元的酸毒性。同时,KIF2C也可以与PICK1有直接的相互作用,并且能通过PICK1和ICA69以及AMPA受体形成复合物,进而影响AMPA受体的膜表面表达。目的：筛选出与PICK1有直接相互作用的蛋白,并分析其功能,一方面探究syntabulin与PICK1的相互作用是否会调节神经元的凋亡,另一方面探索KIF2C与PICK1的相互作用是否会影响AMPA受体的分布,在现有的基础上进一步探明ASIC及AMPA受体转运的分子机制,期望最终能够回答ASIC受体调节神经元凋亡的分子机制及AMPA受体上膜、下膜的动态过程,为细胞凋亡和学习记忆的基本原理提供理论基础。方法：我们利用酵母双杂交、免疫共沉淀,高效液相层析质谱筛选出与PICK1有相互作用的目标蛋白；利用蛋白免疫印迹,免疫细胞化学进一步验证筛选出的目标蛋白syntabulin和KIF2C;利用激光共聚焦显微镜和表面生物素化实验一方面观察syntabulin对ASIC受体表面表达及细胞凋亡的影响,另一方面观察KIF2C对AMPA受体表面表达的影响。结果：(1)研究发现,在培养的海马神经元中敲减syntabulin后,酸性刺激条件下会引起神经元的凋亡。表面生物素化结果显示,在培养的海马神经元中敲减syntabulin后,ASIC2的表面表达水平降低,同时ASIC2的总体表达永平升高。体外的免疫共沉淀显示,syntabulin可以通过PICK1与ASIC1a,ASIC2a形成复合物,但与ASIC1a相比,syntabulin能够通过PICK1结合更多的ASIC2a。通过细胞免疫荧光染色实验,观察到syntabulin能够通过PICK1与ASIC2a共定位,而在没有PICK1时,syntabulin与ASIC2a并不存在共定位。syntabulin与ASIC1a在有没有PICK1的情况下,都不会存在共定位。(2)高效液相层析质谱实验结果显示,19个蛋白与PICK1有相互作用,15个蛋白与ICA69有相互作用。在筛选到的蛋白中,KIF2C与PICK1有直接的相互作用,并且能够通过PICK1和ICA69形成一个复合物。KIF2C和PICK1之间的相互作用不会增强或减弱PICK1与GluA2之间的结合,并且也不会影响PICK1与GluA2形成的co-cluster。在体内生理条件下,KIF2C主要在大脑和睾丸中表达,并且在大脑中能够与GluA2结合。经体外验证,这种结合是通过PICK1实现的,在没有PICK1的情况下,KIF2C不能与GluA2有相互作用。在293T细胞中,过表达KIF2C可以降低GluA2表面表达水平,当PICK1和KIF2C共同过表达时,GluA2的表面表达水平进一步降低,这种现象是由两方面因素引起的,一方面是因为KEF2C本身可以解聚微管,另一方面是因为PICK1太身也可以降低GluA2的表面表达水平。在体外培养的海马神经元中,KIF2C可以与PSD-95以及GluA2共定位,过表达KIF2C也可以降低GluA2的表面表达。结论：(1)我们的研究表明,syntabulin能够通过PICK1与ASIC通道蛋白形成复合物,进而改变ASIC2的表面表达水平及总体表达水平,最终调节神经元的酸毒性。(2)我们的研究表明KIF2C与PICK1有直接的相互作用,并且通过这种相互作用进一步结合GluA2,形成一个复合物,最终以降低GluA2表面表达水平的形式参与AMPA受体的转运。