细胞极性的建立和维持是生物体内绝大多数细胞行使其生物学功能的前提和基础。细胞极性蛋白Scribble在细胞极性的建立和维持中扮演着极其重要的角色，其参与调控神经细胞的分化、细胞定向迁移以及细胞增殖等重要的生物学过程。作为一个支架蛋白，Scribble的N端含有16个LRR结构域，C端含有4个连续的PDZ结构域。LRR结构域主要负责Scribble在细胞内的正确定位。通过PDZ结构域，Scribble可以组装不同类型的蛋白质复合物来介导细胞极化过程中的信号传递。在Scribble的4个连续PDZ结构域中，PDZ3和PDZ4紧密连接在一起（两者间隔只有4个氨基酸），暗示了PDZ3和PDZ4可能作为一个PDZ超模块发挥功能。已有研究表明，PDZ超模块对于底物的识别机制有别于单个PDZ结构域。但是目前对于Scribble PDZ结构域的研究绝大多数还停留在单独的PDZ3和PDZ4上，没有把这两个PDZ结构域作为一个整体来考虑。因此，Scribble PDZ34是否作为一个PDZ超模块来识别底物并发挥功能有待进一步研究。　　在本论文中，综合利用生物化学、结构生物学等方法对Scribble PDZ34结构域进行了研究。我们解析了Scribble PDZ34的晶体结构，结合生化实验，我们发现，Scribble PDZ34中的两个PDZ结构域紧密相互作用形成一个超模块。结构分析表明，在Scribble PDZ34超模块中，PDZ3结合C末端配体的口袋是开放的，而PDZ4结合C末端配体的口袋则是封闭的。PDZ3和PDZ4的紧密地排列使得在PDZ3和PDZ4之间形成了一个新的凹槽，这个凹槽和PDZ3的C末端配体结合口袋在空间上靠近并融合形成了一个延展的底物识别、结合区域。我们进一步解析了Scribble PDZ34和配体复合物的结构，结构显示，配体直接结合在PDZ34中新形成的底物识别结合区域内，其中PDZ3和PDZ4结构域间的凹槽和PDZ3的C末端配体结合口袋共同参与了配体的识别。Scribble PDZ34超模块中这种由结构域间界面直接介导的底物识别模式是一种全新的PDZ超模块底物结合模式，其发现增加了对PDZ超模块的认识，同时这对于研究Scribble PDZ结构域介导的蛋白复合物的组装具有指导作用。　　细胞极性的建立除了受到细胞极性蛋白的调控外，还依赖于细胞内特定组分在细胞内特定位置的选择性滞留，该过程离不开细胞内的定向运输系统和负责运输货物的分子马达蛋白。作为一种分子马达蛋白，驱动蛋白在细胞内依靠ATP水解提供能量、沿微管运动并转运物质，其主要负责细胞内蛋白复合物、mRNA、细胞器等的转运。KIF13A是驱动蛋白-3(Kinesin-3)家族中的一员，主要负责胞内货物囊泡向细胞膜附近的定向运输。在不结合和运输货物时，KIF13A一般处于自抑制状态，而其激活主要依赖Neck区域的二聚化。与经典驱动蛋白不同，KIF13A的颈部区域含有NC、CC1和FHA结构域。由于其Neck区域结构的特殊性，从经典驱动蛋白的研究中得到的关于Neck区域的结构特征并不适用于KIF13A。目前，关于KIF13A Neck区域二聚化的分子机制仍旧不是很清楚。　　在本论文中，我们主要利用结构生物学方法对KIF13ANeck区域进行了研究。我们解析了KIF13ANeck区域CC1-FHA和NC-CC1ΔP390突变体的结构。通过生化试验和结构分析证明，KIF13A颈部NC-CC1-FHA区域可以形成一个长条型的二聚体结构，其中NC、CC1和FHA结构域都参与Neck二聚体的形成。进一步分析发现，CC1-FHA二聚体的形成能够打破NC和CC1之间的相互作用，并且促进NC的二聚化，从而激活KIF13A。因此，CC1-FHA是KIF13A的活性调节中心。上述研究主要揭示了KIF13A Neck NC-CC1-FHA区域二聚体的结构特征，并且阐明了CC1-FHA调控KIF13A活性的分子机制。鉴于NC-CC1-FHA区域在Kinesin-3家族成员中有较高的序列同源性，该研究结果还可能会适用于Kinesin-3家族其他的成员。