内吞是真核细胞一个非常基本的细胞活动，根据内吞过程是否需要clathrin分子参与，内吞可被分成两大类：clathrin依赖的内吞（clathrin-dependent endocytosis,CDE）和clathrin非依赖的内吞(clathrin-independentendocytosis,CIE)。CDE途径是在20世纪60年代被发现的，自发现以来，经过科学家几十年的不懈努力，CDE的分子机制及其生理学功能逐渐得到揭示。CIE途径发现较晚（20世纪90年代），到目前为止，已经发现和定义了多种CIE途径，包括巨噬、巨胞饮、caveolae介导的内吞、flotillin依赖的内吞、CLIC/GEEC类型的内吞、ARF6依赖的内吞、IL2R类型的内吞、FEME类型的内吞、STxB类型的内吞和EGFR-NCE类型的内吞。　　在众多的类型的CIE途径中，ARF6依赖的内吞途径是研究比较多的内吞途径。这主要得益于这类途径的一个货物分子hTAC。科学家将hTAC表达在哺乳动物细胞和秀丽线虫（C.elegans）的肠细胞中建立CIE途径模型来研究CIE途径的内吞和内吞后囊泡转运，特别是在秀丽线虫肠细胞中建立的hTAC模型在世界上得到广泛使用。但是，目前已知的调控hTAC内吞和内吞后转运的分子机制还相当有限。在我的第一部分工作中，我们采用APEX2介导的活细胞邻近标记技术在哺乳动物细胞中鉴定参与调控hTAC内吞和内吞后转运的新分子。让我们感到意外的是鉴定到的候选蛋白中包括一些CDE调控蛋白，如AP2A1、AP2B1和CLTC（clathrin heavy chain）。我们通过免疫共沉淀实验验证hTAC与AP2A1、AP2B1和CLTC存在相互作用，敲低AP2A1,AP2B1和CLTC可以明显的抑制hTAC的内吞，结合电镜实验、TIRFM（total internal reflection fluorescence microscope）成像实验和其它相关实验验证，我们揭示hTAC可以通过CDE途径进行内吞。另外，我们发现hTAC可被吞入EHD1标记的管状（只有大概25%的细胞含有管状结构）或者斑块状（patch-like）循环内吞体中，且斑块状循环内吞体中还包含其它的CIE货物如MHC I、CD44和dextran但不包含CDE货物Tfn（transferrin，转铁蛋白），这说明CIE内吞途径确实参与介导hTAC的内吞。总之，我们的研究揭示了hTAC既可以通过CDE途径进行内吞也可以通过CIE途径进行内吞，尽管hTAC曾经长期被当做CIE途径的模型蛋白用于研究内吞和内吞后转运。　　调节内吞的蛋白中包含很多BAR（Bin-amphipysin-Rvs）超家族蛋白，这些BAR超家族蛋白与actin及其它内吞调控因子协作调节细胞膜的弯曲促进内吞小窝/内吞囊泡的形成。BAR超家族蛋白包括经典（“classical”BAR）BAR蛋白、F-BAR（Fes-CIP4homology BAR）蛋白、N-BAR蛋白和I-BAR蛋白。一系列研究揭示很多经典BAR蛋白和F-BAR蛋白参与CDE途径和CIE途径的内吞。而I-BAR蛋白在CDE中的作用，世界上两个不同的研究组报道了相反的结论。且I-BAR蛋白是否参与CIE途径的内吞，目前不得而知。在我第二部分研究工作中，我们发现敲低I-BAR蛋白IRSp53会增加CDE货物Tfn的内吞但抑制CIE货物MHC I的内吞，这说明I-BAR蛋白IRSp53在CDE途径的内吞中发挥负面作用而在CIE途径的内吞中发挥正面作用。然而，我们发现过表达IRSp53也会抑制MHC I内吞。我们进一步研究揭示过表达I-BAR结构域（即IRSp53-MIM homology domain,IMD）也抑制MHC I内吞，而过表达ΔIMD不抑制MHC I内吞。同时我们也发现过表达IRSp53和IMD诱导细胞产生大量的丝状伪足，而过表达ΔIMD不诱导丝状伪足产生。因此我们猜测过表达IRSp53和IMD诱导大量的细胞膜向外延伸形成丝状伪足，这抑制了细胞膜向内凹陷形成内吞小窝/内吞囊泡。为了检验这一假说，我们在细胞中过表达丧失丝状伪足诱导功能的突变体IMD R128E/K130E和IRSp53R128E/K130E，结果显示过表达这两个突变体逆转了IRSp53和IMD过表达时对MHC I内吞的影响。因此我们推测I-BAR蛋白IRSp53在CIE途径的内吞中起双重作用：IRSp53在CIE途径的内吞中发挥正面作用，但过量的IRSp53诱导细胞膜形成大量的丝状伪足，这将抑制CIE途径的内吞。