细胞是生命活动的最基本单元，细胞极性（即不对称性）是上皮细胞功能的重要特征之一。细胞极性的建立和维持在细胞迁移及不对称细胞分裂等基本生命活动过程发挥关键作用。例如，细胞极性建立和维持调控细胞命运决定因子的时空分布，进而调控干细胞的不对称分裂。然而，细胞膜自身特性在细胞极性建立和维持过程中的作用仍然不甚清楚。针对细胞极性形成的分子机制，符传孩教授课题组系统解析了细胞极性形成的蛋白质机器，并且结合利用模式体系裂殖酵母和哺乳动物细胞，揭示了细胞亚结构动态及其调控细胞命运的机制。研究组相继发现多型关键细胞生命活动调控蛋白，包括Septin细胞骨架质膜定位调控蛋白Rga6（Zheng et al., 2022 J Cell Sci），调控线粒体和内质网互作蛋白Emr1（Faiz et al., 2021 Nat Commun），特异调控减数分裂纺锤体组装的驱动蛋白Klp2（Zheng et al., 2020 J Biol Chem）等。
针对Cdc42的 GAP蛋白在细胞极性形成过程中的生物学意义，研究团队首先建立了利用裂殖酵母孢子研究不对称细胞分裂的模式体系，并利用该模式体系开展基于活细胞显微镜的遗传筛选分析，发现rga6基因（编码Cdc42的 GAP蛋白)的敲除导致单极生长的孢子细胞表现出异常双极生长的表型。进一步的研究表明单极细胞生长依赖于Rga6在细胞质膜上的不对称分布，而细胞质膜上的磷脂分子PI(4,5)P2决定了Rga6在细胞质膜上的不对称分布。因此，该工作表明细胞质膜磷脂的不对称分布，调控GAP蛋白在细胞质膜上的定位，进而介导特异细胞极性生长。研究成果以“The Cdc42 GAP Rga6 promotes monopolar outgrowth of spores”为题，于11月10日在线发表在细胞生物学重点期刊《Journal of Cell Biology》，为理解细胞极性建立和维持提供了新的观点。
中国科学技术大学生命科学与医学部博士后魏雯帆和在读博士生郑碧玉为该论文的共同第一作者，符传孩教授和姚雪彪教授为该论文的共同通讯作者。
该工作得到细胞动力学教育部重点实验室和合肥微尺度国家研究中心分子与细胞生物物理研究部的大力支持，得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
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