极性生长是细胞生长与增殖过程中常见且重要的现象,对其精确的时空调控才能保证细胞正常生长。酿酒酵母中极性生长集中体现在芽体形成与生长过程中,对该过程的调控由复杂的信号通路网络完成,小Rho GTP酶家族在该信号调控网络中占关键地位。Cdc42和Rhol是酿酒酵母极性生长所必需的两个小Rho GTP酶,Cdc42被认为是极性调控的中心,通过组织septin和actin骨架指导细胞出芽；Rhol则是细胞壁完整性调控通路的核心蛋白,通过整合来自胞外和胞内的信号激活下游效应蛋白来调节细胞壁的合成或重塑。鉴于Cdc42和Rhol功能的重要性,大量它们的调控蛋白和效应蛋白被发现和鉴定,为揭示细胞极性的调控机制提供了帮助,但仍有许多未知基因和机制等待我们去发掘。Msbl是一个在N端含有RhoGAP结构域的蛋白质分子,它不是细胞生长所必需的分子。虽然细胞缺失MSB1基因并不出现生长或形态缺陷,但是,多拷贝MSB1可以回补多个cdc42及cdc24突变体的温敏缺陷,如cdc42-I、cdc42-201和cdc42G60D突变体,此外,msb1Δ还与cdc24、beml和bem2突变表现出合成致死效应,表明Msb1对Cdc42具有正调控作用。为了探究Msb1怎样参与对Cdc42(?)内调控,我们首先鉴定了Msb1的亚细胞定位,发现它定位在极性生长位点,与Cdc42的定位很相似。随后,通过GST pull-down实验,我们证实Msb1与Cdc42在体内可以形成复合体。虽然Msb1含有保守的RhoGAP结构域,但是,通过对该区域保守氨基酸的突变研究我们发现Msbl并非通过GAP活性来调节Cdc42的功能。根据Msb1与Beml双缺致死的现象,我们推测Msb1与Beml拥有相似的支架功能,即可将Cdc42与其调控蛋白和效应蛋白结合成一个复合体来促进Cdc42发挥作用。考虑到Beml和Cdc24有可能是该复合体的成员,而Boil和Boi2是两个同源冗余的与Msb1和Cdc42均相关的蛋白,我们检测了Msb1与Bem1、 Cdc24、Boil和Boi2的相互作用。我们发现Msb1与Boil和Boi2在体内存在相互作用,我们进一步鉴定出它们的结合区段为Boil和Boi2的C端功能片段,该片段带有可与Cdc42发生酵母双杂交相互作用的PH结构域,但不含Beml结合的脯氨酸富集区,该实验结果暗示Msb1、Beml和Boil或Boi2有可能在体内形成一个复合体而发挥功能。接下来,我们通过过量表达和缺失等遗传学实验揭示了Boi2对Msb1功能的促进作用以及对Msb1回补cdc42-201突变体的影响,而Boi1和Boi2的双缺失会减弱过量表达Msb1引起芽体增长的现象。综合上述实验结果,我们认为Msb1在体内可能通过Boi1和Boi2相互作用来促进Cdc42的功能。除了调控Cdc42的功能之外,我们还想了解Msb1参与了哪些其它细胞学过程的调控。鉴于缺失Msb1对细胞生长没有影响,我们对Msb1进行了过量表达研究。我们发现过量表达Msb1不影响细胞生长,但是,可以造成芽体增长和细胞链的形成。进一步实验表明,septin组织的紊乱可能是导致芽体增长的原因,细胞壁的分离缺陷则导致了细胞链的形成。通过细胞壁组分染色,我们发现过量表达Msb1的细胞中几丁质和葡聚糖在芽颈处会出现异常沉积。这此实验现象揭示了Msb1可能参与的细胞学过程:septin组织和细胞壁合成的调控。为了加深对Msb1作用机制的了解,我们鉴定了Msb1片段的定位和功能。我们发现带有RhoGAP结构域的N端片段只能定位于芽颈,而C端定位与全长定位相似,但缺少芽颈皮层共同定位的阶段。虽然cdc42-201的回补实验表明Msb1对Cdc42(?)的功能需要其全长,但不同的定位模式也暗示各片段发挥着不同功能。通过过量表达实验,我们发现N端在表达量足够大时可以引起芽体增长的缺陷,但septin组织基本正常;过量表达C端则导致细胞链形成和细胞壁组分异常沉积。我们发现Msb1不仅能够调控Cdc42,还能够调控Rho1的功能。Msb1能够与Rho1在体内形成复合体,而且,过量表达Msbl对rhol-3和rho1-104突变体的生长有抑制作用,表现为停留在小芽阶段的细胞增多,且小芽细胞壁中葡聚糖的合成减弱,表明Msb1对Rho1在小芽时期的功能有抑制作用。考虑到多拷贝Msbl对Cdc42功能的正调控作用,而对Rho1的功能具有负调控作用,我们推测Msb1在芽体形成的早期可能负责协调Cdc42和Rho1的功能,以保证芽体的正常组装与生长,我们试图通过酵母双杂交筛库筛选与Msb1全长、N端或C端相互作用的蛋白,但是,没有分离到感兴趣的蛋白;又通过EMS诱变得到了一株与msb1Δ合成致死的突变菌株,该菌株含有cdc42E62K突变。我们还对过量表达MSB1的菌株进行了EMS诱变,以筛选过量表达MSB1致死的突变体,该实验仍在进行。我们还通过遗传学方法筛选了在多拷贝表达时能够挽救温度敏感型cdc42K186R突变体的基因,以寻找新的Cdc42调控蛋白,Cdc42K186R突变体具有GTP水解加快的缺陷。我们筛到了SKG6.MID2和MLF3基因,多拷贝表达时能够挽救cdc42K186R突变体的生长缺陷,其中SKG6和MLF3的编码产物与GICI和GIC2具有遗传学相互作用,后两者的编石产物能够结合Cdc42:Mid2对于Rhol控制的细胞壁合成途径有调控作用。