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Csα信号在细胞不对称分裂的调控
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神经系统发育期细胞不对称分裂机制
细胞不对称分裂产生两个不同命运的子细胞,是细胞多样性形成的基础.果蝇周围神经系统感觉刚毛由一个前体细胞按固定的程序不对称分裂而形成.膜相关蛋白Numb是细胞命运决定因子.在细胞有丝分裂期,Numb选择性地分布于细胞的一侧,在胞质分裂后则被分配于一个子细胞.Numb通过抑制跨膜受体Notch而发挥作用.Numb不对称分布由细胞极性分子控制.这些极性分子在细胞有丝分裂前即定位于细胞的一极.除了指导命运决定因子分布外,细胞极性分子还与其他一些因子协同作用调节纺锤体定向.纺锤体的排列方向必须与命运决定因子的分布一致,才能保证后者只被分配到一个子细胞中去.果蝇中枢神经系统的发育起始于成神经细胞(NB)从神经外胚层的向下离层.离层后的NB沿着与上皮细胞平面垂直的方向以干细胞样方式分裂产生一个较大的位于顶部的NB和一个较小的位于底部的神经节母细胞(GMC).NB可沿顶-底轴以干细胞样方式继 续分裂,而GMC则只分裂一次产生两个神经元或胶质细胞而不再分裂.NB继承了上皮细胞的顶-底极性,位于其顶部的细胞极性分子Bazooka,DmPAR6和DaPKC使Inscuteable(Insc)蛋白,Insc的伙伴分子(Pin)和G蛋白亚单元Goi积聚于细胞顶部皮层而建立NB的顶部极性.顶部6分子复合体进而调节细胞命运决定因子及其衔接蛋白在细胞底部定位,其中包括Prospero,prospero mRNA,Staufen,Miranda,Numb和Numb伙伴分子(Pon).底部分子在NB分裂后被分配到GMC.Prospero是转录调节蛋白,也是唯一已确定的NB不对称分裂决定因子;prosperomRNA起补充Prospero蛋白的作用;Staufen是RNA结合蛋白,帮助prospero mRNA定位;Miranda是引导Prospero和Staufen定位的衔接蛋白;Pon结合于Numb并使之定位;Numb在NB不对称分裂中的作用尚不清楚.和周围神经系统一样,NB纺锤体也必须准确定向,此定向亦由顶部分子调节.顶部6分子均不可少,而Insc是其中主要的.G蛋白信号传导在将细胞极性信息转变成命运决定因子分布和纺锤体定向中起着重要作用.越来越多的证据表明,一些参与无脊椎动物细胞不对称分裂的因子在脊椎动物中亦起作用.哺乳类的果蝇Numb同源分子m-Numb即是一个很好的例子.和果蝇Numb一样,m-Numb在细胞不对称分裂时亦分配到一个子细胞并决定该细胞命运.然而,m-Numb在脊椎动物神经系统发育中的作用远比在果蝇中要复杂.还需要做进一步的工作,以理解脊椎动物细胞不对称分裂机制.
