目的：Kufor-Rakeb综合征与ATP13A2的突变有关,并且,各种类型的帕金森综合症病人中也发现了ATP13A2突变。经预测ATP13A2可能是一个溶酶体P5型ATPase,在调节阳离子代谢中起重要作用。而大脑中的阳离子代谢紊乱参与了帕金森病的病理进程,但是其确切的机制不明。对ATP13A2的生物学功能和突变的病理性机制的研究将有助于提高我们对帕金森病发病机制的理解。方法：1、在HEK293, N2a细胞以及体外培养的神经元中过表达ATP13A2野生型和KRS相关突变体,通过与溶酶体,线粒体,高尔基体和内质网标志蛋白的免疫荧光染色,对ATP13A2野生型和KRS相关突变体进行亚细胞定位研究。同时,使用ATP13A2抗体在SH-SY5Y细胞中确定内源性ATP13A2的亚细胞定位。2、利用蛋白酶体抑制剂(MG132),溶酶体和自噬抑制剂(NH4CL,3-MA)来阻断ATP13A2可能的降解途径,通过免疫印迹来确定ATP13A2WT以及KRS相关突变体在细胞内的降解途径。3、利用CHX抑制蛋白合成,在不同时间点收集细胞样品,通过免疫印迹来确定ATP13A2野生型以及KRS相关突变体的半衰期。4、为研究ATP13A2对a-synuclein的作用,首先在稳定表达ATP13A2野生型以及KRS相关突变体的N2a细胞中过表达a-synuclein,免疫印迹检测ATP13A2是否能影响TritonX-100可溶性和不可溶性a-synuclein的含量；其次,共转染ATP13A2和a-synuclein并使用MnCl2处理,检测ATP13A2对a-synuclein表达量的影响；再次,在SH-SY5Y细胞中转染ATP13A2,检测ATP13A2对内源性a-synuclein的影响。5、使用不同浓度不同种类的重金属离子(MnCl2, NiCl2或FeCl2)处理稳定表达ATP13A2野生型和KRS相关突变体的细胞,观察细胞形态变化,通过PI或者DAPI染色来计数凋亡细胞数目并检测胞浆细胞色素c的释放。使用石墨炉原子吸收光谱法检测稳定表达ATP13A2野生型和KRS相关突变体细胞内Mn2+的含量。同时,检测在Mn诱导下内源性ATP13A2的表达改变情况。6、利用基因表达芯片技术,分析稳定表达ATP13A2野生型以及KRS相关突变体细胞系全基因组1nRNA表达水平的改变。使用生物信息学方法分析AAT13A2可能影响的蛋白和信号通路。结果：1、ATP13A2野生型为溶酶体膜蛋白；2、ATP13A2KRS相关突变体异常聚集在内质网；3、ATP13A2KRS相关突变体主要通过蛋白酶体途径降解；4、ATP13A2KRS相关突变体半衰期较野生型蛋白明显缩短；5、ATP13A2对TritonX-100可溶性和不可溶性a-synuclein没有影响。使用MnCl2或没有MnCl2处理,都没有观察到α-synuclein表达量的改变。同时ATP13A2对内源性α-synuclein表达量也没有明显影响；6、ATP13A2WT细胞能特异性抵抗Mn2+导致的细胞凋亡,而KRS相关突变体几乎没有保护作用；7、ATP13A2WT能降低细胞内Mn2+的含量,从而减少Mn2+引起的细胞色素c的释放,抑制细胞死亡；8、Mn诱导内源性ATP13A2表达量增加；9、ATP13A2KRS相关突变体可能影响金属结合蛋白相关基因和MAPK信号通路；10、ATP13A2过表达可能影响L-DOPA转运相关基因和膜泡(vesicle)运输和胞吐相关基因；结论：1、野生型ATP13A2是一种溶酶体膜蛋白。KRS突变导致ATP13A2聚集在内质网,并快速被蛋白酶体途径降解。2、ATP13A2抵抗α-synuclein引起细胞毒性作用,可能并不是通过降低α-synuclein的表达量介导。3、ATP13A2WT能影响Mn的代谢,从而特异性抵抗Mn诱导的细胞凋亡。