细胞骨架不仅在维持细胞形态、承受外力方面起着重要作用，而且还参与细胞内的物质运输。细胞内的物质运输分为2种系统:沿着微管运动的动力蛋白(dynein)和驱动蛋白(kinesin)主要负责长距离的物质运输;而另一类为沿着微丝运动的肌球蛋白(myosin)主要负责短距离的物质运输。　　在肌球蛋白家族中，非典型肌球蛋白5a(Myo5a)是目前研究最为深入的一类肌球蛋白。Myo5a参与运输众多物质，包括黑色素体。Myo5a头部活性受到Ca2+和货物蛋白比如melanophilin的调控。Myo5a是一个二聚体分子由2条重链通过coiled-coil区域聚合而成，因此一个Myo5a含有2个头部和2个GTD。GTD是抑制区域，通过结合头部抑制头部活性。GTD的抑制功能可以被货物蛋白和Ca2+解除，因此我们的工作主要关注GTD如何抑制头部活性与货物蛋白和Ca2+如何激活Myo5a活性。　　首先，我们证明了GTD通过其二聚体形式调节头部活性。Myo5a头部的二聚体形式可以使Myo5a沿着actin持续前进而GTD的二聚体形式的生理意义尚不清楚。我们发现GTD对头部活性的抑制依赖于其二聚体形式，而其二聚体形式又依赖于coiled-coil区域，因此我们证明了Myo5a2个头部和2个GTD之间存在相互协同作用。此外，我们发现了位于GTD N端延长段2个保守碱性氨基酸的突变不仅会导致尾部抑制头部活性能力的下降还会使得melanophilin对Myo5a的激活能力也增强。我们证明了2个GTD形成“头对头”的二聚体形式。2个GTD相互结合的位点也是GTD与melanophilin结合的位点，因此melanophilin结合GTD的先决条件是2个GTD相互结合的区域暴露出结合melanophilin的位点。因此我们提出抑制状态的Myo5a处于2种动态平衡之中，GTD结合melanophilin的位点尚未暴露和已经暴露的2种状态，已经暴露的状态我们称之为预激活状态，该种状态时melanophilin可以结合GTD并最终激活Myo5a。　　其次，我们鉴定了CaM在调节Myo5a头部活性中所起的作用，通过点突变我们证明了位于IQ1的疏水氨基酸L781和Y786参与了CaM和IQ1之间的相互作用，我们还证明了在高低钙转换过程中CaM并不从IQ1上解离，而是产生了一个结合Ca2+导致的CaM的原地旋转。与我们以前发现的头尾抑制模型相符，我们鉴定了位于CaM C-lobe的2个关键氨基酸K95和H108，它们对于维持头尾抑制状态是必需的。　　最后，我们鉴定了一种新的Myo5a结合蛋白TPPP，但它与melanophilin不同的是，它不具有激活Myo5a的功能。我们发现Myo5a和tubulin都结合于TPPP的N端，且tubulin加强了Myo5a和TPPP之间的相互作用。　　综上所述，我们的研究证明了GTD是以二聚体形式调节Myo5a头部活性，鉴定了2个参与CaM和Myo5a相互作用的关键氨基酸，最后鉴定了一种新的Myo5a结合蛋白。这些研究成果揭示了货物蛋白和Ca2+激活Myo5a的分子机制。