神经递质释放的调节涉及多种蛋白质及蛋白质之间的相互作用，因此，主要通过研究蛋白质间相互作用的分子机制来揭示神经递质释放过程。尽管许多蛋白都参与调节神经递质的释放，但有研究证实Rab3蛋白和突触结合蛋白在调节中起关键作用。虽然人们对Rab3A和突触结合蛋白的研究已经取得了一定进展，但到目前为止，关于它们的相互关系和如何协同调控实现突触囊泡的胞吐作用的分子机制一直没有研究清楚。突触结合蛋白Ⅰ是突触结合蛋白家族中含量最丰富的亚型，在突触囊泡膜融合和胞吐过程中起着Ca2+感受器的作用。突触结合蛋白Ⅰ通过C2结构域与其他分子相互作用从而调节细胞活动和神经递质释放过程。Rab3A属于小G蛋白超家族中Rab家族中的一种亚型蛋白，位于大脑神经元细胞的突触小泡上，由220个氨基酸组成，对神经递质释放和膜转运过程起着关键作用。我们的前期研究证明，Rab3A在没有Ca2+存在时能与突触结合蛋白Ⅰ的C2A和C2B结构域结合。C2B结构域中的KKKK模体是与Rab3A结合的关键位点，Rab3A可能和t-SNARE复合体中的syntaxin竞争性与C2B结合，从而调节Ca2+依赖型的神经递质释放，但Rab3A与C2A结构域相互作用的分子机制尚不清楚。　　为了寻找到突触结合蛋白Ⅰ中的C2A结构域与Rab3A相互作用的功能位点和调控机制。在本研究中，通过分子克隆技术将突触结合蛋白Ⅰ C2A结构域及其两个截短突变体C2A(143-206)、C2A(207-244)和三个双点突变体C2A(R199Q/K200Q)、C2A((R233Q/K236Q)、 C2A(M173Q/F234Q)分别构建在表达载体pGEX4T-1上，得到带GST标签的融合蛋白，另将Rab3A构建到pET28a载体上，获得His标签的融合蛋白。通过GST pull down实验，结果显示截短突变体C2A(143-206)与C2A(207-244)相比，C2A(143-206)结合Rab3A能力较强，表明Rab3A与C2A的结合位点可能位于C2A的N端。进一步实验结果证明，突变体C2A(R199Q/K200Q)和野生型C2A相比，其与Rab3A相互作用明显减弱，而突变体C2A(R233Q/K236Q)和C2A(M173Q/F234Q)与Rab3A结合能力不变。综合分析，Rab3A与C2A相互作用的关键结合位点位于C2A结构域突环2中的R199K200，该位点与已知的大多数其他功能位点不相重叠。例如，C2A结构域中钙离子结合位点是由天冬氨酸残基簇决定的;YVK模体是突触结合蛋白Ⅰ与突触融合蛋白及磷脂相互作用的关键位点;疏水性氨基酸M173/F234是C2A定位在细胞膜表面的关键位点。我们推测，突触结合蛋白Ⅰ-C2A结构域和Rab3A的互作并不完全基于静电作用，有报道C2A结构域中第199位是C2A与磷脂结合的关键位点。Rab3A可能通过影响C2A与磷脂的结合从而调控C2A介导的突触囊泡膜融合过程。本论文为阐明Rab3与突触结合蛋白的相互作用及其调节神经递质释放的分子机制积累了新的实验数据。