2015年4月10日，永利官网张传茂教授实验室在PLoS Biology杂志上发表了题为“GSK3β-Dzip1-Rab8 Cascade Regulates Ciliogenesis after Mitosis”的研究论文（http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1002129）。该工作深入研究了细胞周期中纤毛组装的分子机理，发现了GSK3β-Dzip1-Rab8分子调控通路（Zhang et. al., PLoS Biology, 2015）。

      纤毛是竖立于绝大部分脊椎动物细胞表面的一种细胞器。尽管纤毛发现于1898年，但直到近20年间，人们才陆续认识到它在细胞信号转导和生物个体发育中具有重要作用。有趣的是，纤毛结构在细胞周期运转过程中是动态变化的。在有丝分裂期前，纤毛进行去组装；而在细胞分裂后，纤毛又会在两个子细胞中重新组装。更有趣的是，在两个刚生成的子细胞中纤毛组装的时机不同，即继承了母中心粒的子细胞优先组装其纤毛。但在本项研究之前，这种不对称组装以及纤毛在细胞周期中结构变化的调控机制并不清楚。

      张传茂教授实验室深入研究了Dzip1蛋白的功能，发现其调控了一种对纤毛膜组装具有重要作用的小GTP结合蛋白Rab8的纤毛内定位，并通过与Rab8在基体部位相互作用，促进了Rab8GDP从其抑制因子GDI2的抑制作用中解离，促进Rab8激活。该研究还发现，Dzip1促进Rab8激活的能力受到分裂期向静止期转化过程中GSK3β激酶活性增强的正调控。该研究进一步检测了细胞周期中Dzip1的定位，发现其在分裂期结束至静止期早期时优先定位于继承了母中心粒的子细胞中心体及中心体外周基质。该研究工作发现了GSK3β-Dzip1-Rab8调控通路，阐述了纤毛不对称组装及其在细胞周期中动态调控的分子机制，为深入了解纤毛结构对细胞周期运转和对人类相关疾病的发生提供了重要理论依据。该项工作是张传茂教授实验室继鉴定出细胞周期激酶PLK1参与调控纤毛去组装并阐明其分子机理（Wang et. al., J Cell Sci, 2013）后取得的又一重要进展。

      该实验室已毕业博士生、现为博士后的张博言博士为本文的第一作者，张传茂教授为通讯作者，另有多位同事参与该项工作。该研究工作得到了北京大学、北大生科院、细胞增殖与分化教育部重点实验室、生物膜与膜工程国家重点实验室、科技部973计划及国家自然科学基金委等部门的大力支持。

 

图注：Dzip1调控M-G0期转化过程中纤毛的组装。Dzip1定位至基体，具有促进Rab8GDP从其抑制因子GDI2解离的能力（step I）；当细胞周期进入静止期，GSK3β激酶磷酸化Dzip1，从而促进GDI2释放Rab8GDP（step II）。该过程为中心粒外周活性Rab8GTP的产生提供了物质基础，进而促进M-G0转化时期的纤毛组装。