目的:探讨Katanin p60能否进行SUMO化修饰及SUMO化修饰如何促进神经元突起生长发育。方法:首先,用细胞免疫荧光化学、Pull down、Co-IP的方法检测Katanin p60在体内外是否与SUMO蛋白相互作用。预测Katanin p60潜在的SUMO化位点,并构建相对应的质粒并验证其SUMO位点。Tubacin处理COS7后,乙酰化微管的变化及对Katanin p60切割能力的影响;Katanin p60与SUMO2共转染COS7,验证SUMO化后Katanin p60对微管的作用,然后细胞免疫荧光化学观察海马神经元中乙酰化微管,将野生型Katanin p60以及突变质粒转染海马神经元进而观察海马神经元突起生长的变化。结果:(1)生物信息学软件预测Katanin p60的SUMO化位点(2)纯化成功GST、GST-SUMO1-3蛋白,进行GST Pulldown实验,证明SUMO2蛋白能够层析出Katanin p60蛋白。(3)在DIV 3海马神经元中,孵育Katanin和SUMO2的抗体,通过细胞免疫化学实验,显示Katanin p60与SUMO2蛋白在海马神经元中存在共定位。(4)通过Western Blot及细胞免疫荧光化学染色证明,经Tubacin处理后,COS7细胞骨架(微管)的乙酰化水平上升。(5)将Katanin p60转染COS7细胞,用Tubacin处理后Katanin p60能将微管切割成小片段,而DMSO处理后Katanin p60不能切割微管。(6)构建Katanin p60存在3个潜在的SUMO化位点突变质粒及全突变质粒,分别将野生型及突变体转染COS7细胞,发现K330R、PAN切割微管的能力丧失;(7)在293T细胞系内,通过Co-IP实验证明,野生型Katanin p60可以与SUMO2蛋白相互作用,但K330R与SUMO2蛋白不存在相互作用;(8)Katanin p60与SUMO2共转染COS7细胞,其细胞微管的荧光强度比对照组显著减弱。(9)在DIV2-DIV4的神经元中,通过细胞免疫荧光化学实验显示,海马神经元中富含乙酰化微管;(10)Katanin p60野生型及其突变质粒转染DIV 2海马神经元,发现Katanin p60野生型K77R、K157R能够促进海马神经元突起分支数目增多和突起长度增长,而K330R和PAN都不能促进突起生长;结论:(1)Katanin p60能够被SUMO化修饰,且修饰的位点在K330;(2)Katanin p60能够切割乙酰化微管。(3)SUMO化能增强Katanin p60切割微管的能力,Katanin p60的SUMO化位点K330突变后丧失切割微管的功能(4)Katanin p60的SUMO化修饰位点K330突变后不能促进神经元突起生长。