佛羅里達州立大學(xué)（FSU）的生物學(xué)家等人發(fā)現(xiàn)了一種導(dǎo)致細胞極性的特殊分子遺傳機制,，這一研究具有里程碑的意義,。細胞形狀和組成物的不對稱對于細胞正常功能來說至關(guān)重要，這一在果蠅卵子細胞里的發(fā)現(xiàn)將會幫助闡明人類肌肉營養(yǎng)不良癥（muscular dystrophy）和癌癥是怎樣發(fā)生的,。這項研究是由FSU的助理教授Wu-Min Deng和生物科學(xué)系的博士生John S. Poulton開展的,，希望能對細胞極性及其發(fā)生有一個全面的理解,。該研究成果發(fā)表在8月14日的PNAS網(wǎng)絡(luò)版上,。
由于許多與細胞-細胞之間交流相關(guān)的基因誘發(fā)了果蠅卵母細胞極性的發(fā)生，而這些基因在上述的人類疾病發(fā)生機理扮演著重要的角色,。“我們已經(jīng)確證了果蠅卵子細胞極化作用中的一種新成分和決定果蠅頭部和腹部的前后的信號通路,”Deng說,。
“這個由果蠅卵母細胞生物模型得到的發(fā)現(xiàn)在人體中具有廣泛的意義。例如,，大腦里的神經(jīng)元細胞有意地極性化來翻譯來自感覺器官的信息,；腸細胞需要極性化來吸收營養(yǎng)并將營養(yǎng)轉(zhuǎn)移到血液中去。”Deng說,。
Poulton解釋說,，為了保證果蠅卵母細胞的機型，它周圍的細胞激活一種經(jīng)典的信號通路——表皮生長因子受體(EGFR)通路,。
“我們的研究表明果蠅卵母細胞周圍的細胞的EGFR激活后,，將Dystroglycan基因關(guān)閉，終止了它的蛋白產(chǎn)物,。EGFR必須關(guān)閉Dystroglycan基因才能保證卵母細胞的正確極性化,。”Poulton說。
“我們通過觀察到卵母細胞周圍的細胞EGFR信號通路上的基因突變后導(dǎo)致了Dystroglycan蛋白水平的異常升高,，而Dystroglycan蛋白是阻礙卵母細胞正常極化的因素,，這就證實了以上結(jié)論。盡管在EGFR通路基因突變的情況下,，我們?nèi)藶殛P(guān)閉Dystroglycan基因后也能夠?qū)崿F(xiàn)修復(fù)正常的極性,，”他說。
“雖然很多東西仍然未知,，但是我們的研究已經(jīng)證實了EGFR對Dystroglycan基因的調(diào)控在卵母細胞的極化中起著重要的作用,，”Deng說，“這位理解細胞與細胞之間的精確交流增加了樞紐性的聯(lián)系,。”
為了贊賞FSU科學(xué)家的這一開創(chuàng)性工作,，NIH將競爭激烈的"R01" （Research Project Grant）授予Deng。自2004年加入FSU以來,，Deng領(lǐng)導(dǎo)了一個果蠅卵子發(fā)生研究項目,，目的是揭示細胞與細胞之間交流的機制,。相關(guān)的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2005年的《Development》雜志上。
他們目前的研究項目——“EGFR信號通路下調(diào)Dystroglycan基因與果蠅卵母細胞前后極性的形成”——在很大程度上依賴于最先進的激光共聚焦顯微鏡（laser confocal microscope）,，該儀器是由FSU生物科學(xué)成像資源部提供的設(shè)備,。項目的經(jīng)費資助部分來源于美國心臟協(xié)會。
部分英文原文：
Dystroglycan down-regulation links EGF receptor signaling and anterior-posterior polarity formation in the Drosophila oocyte
Anterior-posterior axis formation in the Drosophila oocyte requires activation of the EGF receptor (EGFR) pathway in the posterior follicle cells (PFC), where it also redirects them from the default anterior to the posterior cell fate. The relationship between EGFR activity in the PFC and oocyte polarity is unclear, because no EGFR-induced changes in the PFC have been observed that subsequently affect oocyte polarity. Here, we show that an extracellular matrix receptor, Dystroglycan, is down-regulated in the PFC by EGFR signaling, and this down-regulation is necessary for proper localization of posterior polarity determinants in the oocyte. Failure to down-regulate Dystroglycan disrupts apicobasal polarity in the PFC, which includes mislocalization of the extracellular matrix component Laminin. Our data indicate that Dystroglycan links EGFR-induced repression of the anterior follicle cell fate and anterior-posterior polarity formation in the oocyte.
原文鏈接：http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/0603817103v1
