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电压门控钾离子通道(Kv)是一类可选择性通透钾离子的跨膜蛋白，它参与动作电位的形成，直接影响神经元和肌肉细胞的兴奋性。Kv4是其中一类通导快速瞬时电流(fast transient current)的钾离子通道，而钾离子通道相互作用蛋白(K+ Channel Interacting Protein，KChIP)则是Kv4的辅助亚基，它不参与离子通道跨膜孔道的形成，但影响Kv4的电生理特征，并且也可以促进Kv4的表达与运输。然而，KChIP调控Kv4功能的体内机制尚不明确。本研究克隆了编码秀丽隐杆线虫KChIP蛋白的ncs-4, ncs-5和ncs-7基因，发现这些线虫KChIP蛋白调控SHL-1（线虫Kv4同源蛋白）钾通道的生成，运输以及电流特性。同时敲除ncs-4,ncs-5和ncs-7基因导致SHL-1蛋白不能在线虫体壁肌肉细胞中表达，这些细胞中的快速瞬时外向钾电流也因此消失。KChIP是一类钙离子结合蛋白，在同时敲除ncs-4, ncs-5和ncs-7的线虫突变体中重新表达NCS-4可促进SHL-1蛋白在线虫体壁肌肉细胞中重新表达和膜运输;而重新表达不具备钙离子结合能力的突变体NCS-4(efm)，也可促使SHL-1蛋白重新表达，但合成的SHL-1主要堆积在高尔基体上，表明钙离子信号不影响NCS-4促进SHL-1蛋白的生成，但是钙离子和NCS-4结合对于SHL-1蛋白从高尔基体到细胞膜的运输过程是必要的。上述这些结果澄清了钙离子信号在辅助亚基KChIP调控Kv4家族钾离子通道功能中所扮演的角色，阐明了KChIP和Kv4相互作用机制。我们的研究还发现，NCS-4和SHL-1共同表达在雄性线虫尾部的斜方肌中，敲除ncs-4或shl-1基因的雄虫有严重的交配能力缺陷。钙成像结果显示这些雄性线虫在交配时斜方肌兴奋性过强，尾部不能正常卷曲，无法完成交配过程。进一步研究发现，重新表达NCS-4在ncs-4基因敲除的雄虫中，可以补救行为上的缺陷，但NCS-4(efm)却不具备同样的功能，进一步表明了线虫KChIP蛋白的钙离子结合能力对于它调控SHL-1钾通道功能的重要性。这些结果揭示了钾离子通道辅助亚基KChIP对Kv4具有进化上保守的调节机制，以及它在调控细胞兴奋性和动物行为中的重要作用。