顶- 底极性复合物与癌症的关系研究进展

顶-底极性是上皮细胞的一项主要特征,参与细胞形态、迁移、功能维持等多个生物学事件。上皮细胞顶-底极性复合物包括PAR复合物、SCRIB复合物和CRB复合物。丧失极性是细胞癌化的标志之一,并且在人类癌症中也发现了顶-底极性复合物的异常表达。本文将就目前有关顶-底极性复合物在癌症方面的研究进行综述,重点阐述顶-底极性复合物在肿瘤发生、发展过程中的作用及调控机制。     

Scrib复合物和Par复合物——从细胞极性调控到肿瘤发生

上皮细胞和组织发生癌变时,通常会伴随细胞极性丧失和组织结构紊乱的现象。然而,极性丧失对肿瘤发生的贡献却一直存在争论。随着控制上皮细胞顶-底极性分子机制的逐步揭示,人们发现,这一极性机制与肿瘤发生联系紧密。上皮细胞顶-底极性的确立主要依赖于顶膜区Par复合物与底侧膜区Scrib复合物之间的拮抗。当Scrib复合物活性下调或Par复合物活性上调时,两复合物间的这种相互制约的平衡就会被打破,从而导致肿瘤发生。本文主要综述Scrib复合物和Par复合物如何参与上皮细胞顶-底极性的建立,以及两者间的互作与肿瘤发生的关系。     

神经祖细胞不对称分裂中纺锤体取向与细胞皮层极性的偶联机制

神经祖细胞的不对称分裂是神经发生的必要环节.近年来关于不对称分裂的研究,为果蝇及哺乳动物中枢神经系统发育期间神经祖细胞的分化机制提供了新的理解.在这一分裂模式中,纺锤体作为细胞结构的支架,受到细胞皮层极性信号的引导而改变取向,保证底部细胞命运决定子(cell fate determinants)的不对称分配.G蛋白亚基、各种接头蛋白及微管相关蛋白组成极性蛋白复合体,在纺锤体取向改变中发挥了有序的调节作用.现在细胞和分子水平探讨不对称分裂纺锤体与细胞皮层极性偶联这一标志性事件.     

非典型蛋白激酶C复合物在细胞极性建立中的作用

极性是多数细胞的共同特征,是细胞分化和细胞行使正常功能的基础,细胞极性的建立对于生物体的生长发育至关重要。过去十年的研究显示,进化上保守的非典型蛋白激酶C(aPKC)复合物在许多生物的多种细胞中都参与了细胞极性的建立,并且在其中扮演着相当重要的角色,这为揭示极性建立的机制提供了重要的线索。以线虫合子前-后极(anterior-posterior)的形成、哺乳动物和果蝇上皮细胞顶-底极(apical-basal)的建立以及果蝇神经母细胞不对称分裂中细胞命运决定子的分配这3个典型的极性过程为主线,综述了aPKC复合物在细胞极性建立中的作用,并探讨其中的分子机制。     

RHO蛋白家族与细胞极性

细胞的极性形成对细胞发育、分化及其功能的发挥起着举足轻重的作用,细胞极性的丧失与肿瘤的发生发展密切相关.小G蛋白Rho家族是肌动蛋白细胞骨架重新组装的主要调节因子之一,在协调细胞极性化和正常的形态形成过程中起重要作用.现就Rho蛋白家族与细胞极性及二者的关系作一综述.     

上皮极性蛋白的研究进展

极性蛋白（polarity protein）是指具有识别功能并且能够调节细胞极性的一类蛋白质,它们在许多生理和病理过程如细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移、损伤修复、上皮－间充质转化（epithelial—mesenchymal transition,EMT）中具有重要作用,也在肿瘤的发生和发展过程中起到重要作用。本文拟从上述几个方面对上皮相关极性蛋白的生物学功能做以综述,以期为疾病诊断和治疗提供新的思路。     

盘基网柄菌细胞黏附分子cadA/DdCAD-1在细胞分化及细胞命运决定中的作用

盘基网柄菌细胞黏附分子DdCAD-1是在细胞发育过程中最先表达的黏附分子,为了研究DdCAD-1在盘基网柄菌细胞发育中的作用,将cadA基因的突变株cadA-细胞用中性红染料染色,发育成的蛞蝓体显示cadA-细胞的前柄细胞/前孢子细胞的分化出现明显的障碍,外源表达的重组蛋白His6-DdCAD-1与cadA-细胞作用一段时间后,这种现象得到了改善。另外,cadA-细胞的孢子产率也有所降低,外源重组蛋白也可以拯救该表现型。表达DdCAD-1的细胞与cadA-细胞共同发育所形成的嵌合体显示表达DdCAD-1的细胞占据在拔顶期结构的顶端及尾部,而这些结构都在非孢子区,最终会死亡。提示DdCAD-1对于细胞分化及细胞命运决定有重要意义。     

植物生长素极性运输调控机理的研究进展

生长素极性运输特异地调控植物器官发生、发育和向性反应等生理过程。本文综述和分析了生长素极性运输的调控机制。分子遗传和生理学研究证明极性运输这一过程是由生长素输入载体和输出载体活性控制的。小G蛋白ARF附属蛋白GEF和GAP分别调控输出载体（PINI）和输入载体（AUX1）的定位和活性。并影响高尔基体等介导的细胞囊泡运输系统,小G蛋白ROP也参与输出载体PIN2活性的调节。本文基于作者的研究工作提出小G蛋白在调控生长素极性运输中的可能作用模式。     

植物生长素极性运输调控机理的研究进展

生长素极性运输特异地调控植物器官发生、发育和向性反应等生理过程。本文综述和分析了生长素极性运输的调控机制。分子遗传和生理学研究证明极性运输这一过程是由生长素输入载体和输出载体活性控制的。小G蛋白ARF附属蛋白GEF和GAP分别调控输出载体(PIN1)和输入载体(AUX1)的定位和活性, 并影响高尔基体等介导的细胞囊泡运输系统, 小G蛋白ROP也参与输出载体PIN2活性的调节。本 文基于作者的研究工作提出小G蛋白在调控生长素极性运输中的可能作用模式。     

促细胞凋亡因子Bid蛋白的研究进展

Bid蛋白是Bcl-家族中促凋亡类的蛋白。它具有可被caspase8酶切高控、高效地诱民细胞色素c从线粒体泄漏到胞浆中的功能,从而在细胞凋亡中起着重要的作用,因而倍受人们的重视。Bid蛋白的功能被发现以来,短短几年间,人们从分子生物学、细胞学、结构分析以及利用脂质体模型膜体系等各方面对Bid蛋白进行研究,取得了很大的进展。     

Mammalian aPKC/Par polarity complex mediated regulation of epithelial division orientation and cell fate

Oriented cell division is a key regulator of tissue architecture and crucial for morphogenesis and homeostasis. Balanced regulation of proliferation and differentiation is an essential property of tissues not only to drive morphogenesis but also to maintain and restore homeostasis. In many tissues orientation of cell division is coupled to the regulation of differentiation producing daughters with similar (symmetric cell division, SCD) or differential fate (asymmetric cell division, ACD). This allows the organism to generate cell lineage diversity from a small pool of stem and progenitor cells. Division orientation and/or the ratio of ACD/SCD need to be tightly controlled. Loss of orientation or an altered ratio can promote overgrowth, alter tissue architecture and induce aberrant differentiation, and have been linked to morphogenetic diseases, cancer and aging. A key requirement for oriented division is the presence of a polarity axis, which can be established through cell intrinsic and/or extrinsic signals. Polarity proteins translate such internal and external cues to drive polarization. In this review we will focus on the role of the polarity complex aPKC/Par3/Par6 in the regulation of division orientation and cell fate in different mammalian epithelia. We will compare the conserved function of this complex in mitotic spindle orientation and distribution of cell fate determinants and highlight common and differential mechanisms in which this complex is used by tissues to adapt division orientation and cell fate to the specific properties of the epithelium.     

Protein Complex Assemblies in Epithelial Cell Polarity and Asymmetric Cell Division

Asymmetric local concentration of protein complexes on distinct membrane regions is a fundamental property in numerous biological processes and is a hallmark of cell polarity. Evolutionarily conserved core polarity proteins form specific and dynamic networks to regulate the establishment and maintenance of cell polarity, as well as distinct polarity-driven cellular events. This review focuses on the molecular and structural basis governing regulated formation of several sets of core cell polarity regulatory complexes, as well as their functions in epithelial cell polarization and asymmetric cell division.     

上皮细胞极性的建立和维持

细胞极性是生物中广泛存在的一个特征。上皮细胞是构成表皮、腺体、气管和消化道等组织的一类特化细胞。上皮细胞通常沿顶端-基底端轴向发生极化,形成紧密连接、粘附连接等胞间结构,同时细胞膜、细胞骨架和中心体、内膜系统、细胞核等也发生不对称分布,使细胞能行使分泌、吸收和屏障等多种重要的生理功能。有许多分子参与上皮细胞极性的建立和维持,其中最主要的是3个极性复合物,即Par-aPKC复合物,Scribble(Lg1-Dlg-Scrib)复合物和Crb(Crb-Pals-PATJ)复合物,三者共同配合发挥功能。     

Regulated Activation of the PAR Polarity Network Ensures a Timely and Specific Response to Spatial Cues

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The aPKC/Par3/Par6 Polarity Complex and Membrane Order Are Functionally Interdependent in Epithelia During Vertebrate Organogenesis

The differential distribution of lipids between apical and basolateral membranes is necessary for many epithelial cell functions, but how this characteristic membrane organization is integrated within the polarity network during ductal organ development is poorly understood. Here we quantified membrane order in the gut, kidney and liver ductal epithelia in zebrafish larvae at 3–11 days post fertilization (dpf) with Laurdan 2‐photon microscopy. We then applied a combination of Laurdan imaging, antisense knock‐down and analysis of polarity markers to understand the relationship between membrane order and apical‐basal polarity. We found a reciprocal relationship between membrane order and the cell polarity network. Reducing membrane condensation by exogenously added oxysterol or depletion of cholesterol reduced apical targeting of the polarity protein, aPKC. Conversely, using morpholino knock down in zebrafish, we found that membrane order was dependent upon the Crb3 and Par3 polarity protein expression in ductal epithelia. Hence our data suggest that the biophysical property of membrane lipid packing is a regulatory element in apical basal polarity.     

Epithelial-Mesenchymal Transition Directs Stem Cell Polarity via Regulation of Mitofusin

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A Conserved PDZ-Binding Motif in aPKC Interacts with Par-3 and Mediates Cortical Polarity

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