武大生科院等《JCB》解析细胞极性

　　生物通报道：来自宾夕法尼亚大学医学院细胞与发育生物学系，武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室（生物通注），杜克大学医学中心的研究人员解开了决定细胞极性关键因子：Rho-家族GTP-结合蛋白Cdc42p的调控之谜，为研究细胞极性研究提供了重要信息，这一研究成果公布在《The Journal of Cell Biology》杂志上。

领导这一研究的是宾夕法尼亚大学细胞分子生物学家毕尔飞（ Erfei Bi,Ph.D）副教授，现任海南大学客作教授。参与这一研究的还有在这一实验室进行博士后研究，同属于武汉大学的高向东（Xiang-Dong Gao，生物通注）博士。

细胞具有极性。细胞极性（cell polarity）对正常的细胞功能非常重要，在细胞分化、细胞迁移、细胞质分裂、以及组织器官的形成等众多生物学过程起着关键性的作用，而且极性的丢失与癌症等疾病状态有关。举例来说，对神经细胞而言，所谓极性是指一个神经细胞通常有两种纤维，即树突和轴突，其中树突专门用来接收信号，轴突则只用来发送信号。

科学家通过对酵母菌的研究，已经对细胞极性这个问题有了初步的成果，比如之前研究发现一种叫做EIP1的基因在调节细胞极性过程中非常关键。近期的研究发现Rho-家族GTP-结合蛋白Cdc42p在细胞极性建立过程中起着关键性的作用，但是对于Cdc42p是如何被调节控制的却了解不多。

在这篇文章中，研究人员以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，生物通注）模式生物作为研究对象，对细胞极性建立过程中Cdc42p的调控进行了研究。

他们发现Cdc42 鸟苷三磷酸酶激活蛋白（guanosine triphosphatase–activating protein，GAP，生物通注）Rga1在分裂位点构建了一个隔离带（exclusion zone，生物通注），从而阻断了这一位点的极化（polarization），并且在缺失Rga1 GAP活性的时候，新的芽菌会在旧分裂点形成。因此研究人员认为Cdc42激活因子与GAPs共同建立了分裂的中心区，从而极性指向邻近区域，而不是在之前的细胞分裂位点。
（生物通：万纹）

原文摘要：
Published online 31 December 2007
doi:10.1083/jcb.200705160
The Journal of Cell Biology, Vol. 179, No. 7, 1375-1384
Adjacent positioning of cellular structures enabled by a Cdc42 GTPase-activating protein–mediated zone of inhibition
『Abstract』

名词解释：

酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae Hansen)

酿酒酵母菌属于酵母菌科。单细胞，卵圆形或球形，具细胞壁、细胞质膜、细胞核(极微小，常不易见到)、液孢、粒线体及各种贮藏物质，如油滴、肝糖等。繁殖方式有3种：①出芽繁殖，出芽时，由母细胞生出小突起，为芽体(芽孢子)，经核分裂后，一个子核移入芽体中，芽体长大后与母细胞分离，单独成为新个体。繁殖旺盛时，芽体未离开母体又生新芽，常有许多芽细胞联成一串，称为假菌丝；②孢子繁殖，在不利的环境下，细胞变成子囊，内生4个孢子，子囊破裂后，散出孢子；②接合繁殖，有时每两个子囊孢子或由它产生的两个芽体，双双结合成合子，合子不立即形成子囊，而产生若干代二倍体的细胞，然后在适宜的环境下进行减数分裂，形成子囊，再产生孢子。
酵母菌形态虽然简单，但生理却比较复杂，种类也比较多，应用也是多方面的。在工业上用于酿酒，酵母菌将葡萄糖、果糖、甘露糖等单糖吸入细胞内，在无氧的条件下，经过内酶的作用，把单糖分解为二氧化碳和酒精。此作用即发酵。在医药上，因酵母菌富含维生素B、蛋白质和多种酶，菌体可制成酵母片。治疗消化不良，并可从酵母菌中提取生产核酸类衍生物、辅酶A、细胞色素C、谷胱甘肽和多种氨基酸的原料。

附：
ERFEI BI, Ph.D.
Development of cell polarity and
control of cytokinesis in budding yeast
Associate Professor
Email: [e-mail]

海南大学第一批校级重点学科之一 生物技术重点学科

海南省耐盐作物生物技术重点实验室

现有教授 11 人，副教授 11 人（含高级实验师），讲师（含助理研究员） 8 人。其中博士生导师 4 人，硕士生导师 4 人，博士及博士后 13 人（包括 2 名在读博士），硕士 7 人。教授、副教授、博士占全员的 70% ，。学科结构合理、专业素质良好，且与国内外学术界建立了广泛的学术联系。

现有国内知名的客座教授 5 人：我国著名的分子育种理论与技术创始人周光宇教授，美国康乃尔大学著名生化及分子生物学家吴瑞（ RayJ.Wu,Ph.D. ）教授，北卡罗来纳大学分子生物学家黄英星（ Clark Huang,Ph.D. ）教授，宾夕法尼亚大学细胞分子生物学家毕尔飞（ Erfei Bi,Ph.D. ）教授和日本国立遗传研究所副所长 Akira Ishihama 教授。