PiT2是Ⅲ型钠磷共转体蛋白家族成员，由SLC20A2基因编码。PiT2蛋白是由652个氨基酸组成的膜蛋白。根据一些实验数据和生物信息学预测，PiT2结构模型包含12个跨膜区、6个胞质区和5个胞外区，其N末端和C末端均在胞外。该蛋白有两个分别位于N-端和 C-端的PD结构域（称 N-PD-1131和 C-PD-1131）及两个PD结构域之间大的胞内亲水环（称loop7，由248个氨基酸组成）。两个PD结构域主要参与无机磷转运功能，在N-端和C-端PD结构域的胞外loop区，如第67-91氨基酸、第107-141氨基酸和第517-530氨基酸参与逆转录病毒受体功能。PiT2蛋白中loop7的功能目前不清楚，有研究显示删除loop7结构域的PiT2蛋白的无机磷转运活性和病毒受体功能不受影响。PiT2在神经系统中有较高的表达。几乎占 PiT2蛋白38％氨基酸的loop7在神经系统起什么作用?　　为了探索PiT2蛋白loop7结构域在神经系统中可能发挥的功能，首先在Neuro2A细胞中干扰PiT2表达或过表达删除loop7的PiT2，发现PiT2表达降低或者删除loop7后Neuro2A细胞神经突长度显著缩短。删除loop7的PiT2突变体亚细胞定位异常，大部分不能定位在细胞膜上，而主要分布在细胞质的一个特定区域内。这些结果说明loop7可能参与调节PiT2的膜转运和Neuro2A细胞的神经突发育。为了进一步的探索loop7在PiT2膜转运和神经突发育调节过程中的作用机制，以loop7结构域为诱饵对人胎脑 cDNA文库进行筛选。确定诱饵蛋白不存在自激活和毒性后，在高严谨度条件下筛选文库得到了35个阳性候选克隆，经过候选文库质粒测序比对和回转验证发现 loop7结构域可能与微管相关蛋白 MAP1B、PIP3依赖性鸟苷酸交换因子P-Rex1、LIM结构域蛋白4及红细胞膜蛋白4.2互作。　　免疫共沉淀和亚细胞共定位进一步验证了PiT2与MAP1B之间的相互作用。通过酵母双杂交-丙氨酸突变扫描发现PiT2蛋白上MAP1B的结合位点在第386-390位氨基酸(YTCYT)之间。进一步分析发现， PiT2-386-390A突变体与MAP1B不互作，表达 PiT2-386-390A突变体的 Neuro2A细胞神经突延伸受到抑制；与未分化的Neuro2A细胞相比，分化的细胞中PiT2与MAP1B的相互作用明显增强。这些结果说明PiT2与MAP1B互作可能参与调节Neuro2A细胞的神经突发育。同时对特发性基底节钙化患者中发现的磷转运功能缺失PiT2突变体(S601W, R254*和V507Efs*2)的研究发现PiT2-S601W（C-PD1131结构域中的错义突变体）和PiT2-V507Efs*2突变体（C-PD1131结构域删除突变体）不影响Neuro2A细胞神经突延伸，而过表达loop7和C-PD-1131结构域删除的PiT2-R254*突变体后Neuro2A细胞神经突长度显著变短。　　通过免疫共沉淀验证了PiT2与P-Rex1的相互作用。发现在Neuro2A细胞分化过程中，P-Rex1蛋白缺失后Neuro2A细胞的神经突发育出现缺陷，神经突长度变短，这与PiT2影响神经突发育的表型一致。在Neuro2A细胞中过表达P-Rex1可以促进神经突延伸。Rac蛋白活性分析结果发现PiT2和P-Rex1对小G蛋白Rac有相似的调节模式，它们在Neuro2A细胞分化过程中都可以促进Rac活化。在Neuro2A细胞中过表达PiT2的同时干扰P-Rex1表达会明显降低Rac的活性和抑制Neuro2A细胞神经突延伸。因此PiT2有可能通过与P-Rex1互作调节Rac活性和Neuro2A细胞神经突起延伸。　　本文首次发现了PiT2蛋白神经发育调节的新功能，而且与功能未知的loop7结构域直接相关。发现了参与神经发育调节的两个 PiT2相互作用蛋白，MAP1B和P-Rex1。PiT2可能通过与MAP1B或者P-Rex1互作调节Neuro2A细胞的神经突延伸。本研究提出了PiT2蛋白通过与MAP1B或者P-Rex1互作调节神经发育的新机制，为PiT2蛋白的生理功能研究提供了新的方向。