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GAP-43是神经组织特异性表达的膜相关蛋白，在功能上与神经发育、轴突再生、突触重建密切相关，被认为是神经发育和再生的内在决定因子。近期研究发现，在哺乳动物的前脑中，水平分裂的神经祖细胞中有GAP-43的高表达;体内研究显示GAP-43与细胞中心体相关且与中心体定位有关，提示GAP-43可能是一种与细胞极性相关的细胞命运决定子。GAP-43与G蛋白关系密切，而Gβγ蛋白可以调控纺锤体的旋转，使细胞发生不对称的分裂。这样，GAP-43是否可以通过G蛋白来调控细胞分裂平面、参与神经发生就成了亟待解决的科学问题。为了验证这种可能，我们首先用RT-PCR技术克隆了小鼠GAP-43基因并将其亚克隆至质粒载体pEGFP-N1上;将重组质粒转染到可行囊泡样聚集生长的MDCK细胞（转GAP-43的实验组和转空载质粒的对照组）中，通过免疫荧光和Westernblot证实外源性GAP-43基因在细胞株中的表达;用三维细胞培养法对这些细胞（包括实验组和对照组）进行培养;对培养细胞所形成的正常/异常囊泡进行计数;通过免疫荧光方法定位GAP-43和G蛋白;GAP-43和G蛋白间的相互作用则通过免疫共沉淀的方法证明。为了进一步揭示GAP-43在神经发育中的作用，我们还建立了GAP-43高表达的转基因小鼠，对这些转基因小鼠胚胎发育中脑内神经前体细胞中沿水平和垂直不同方向分裂的细胞进行计数，并与正常小鼠胎脑进行对照。希望通过本研究证明GAP-43通过与Gαi作用，影响了纺锤体对细胞分裂平面的调节，调控了细胞极性和细胞分裂方式，参与了神经发生的机制。研究结果如下: 1、MDCK细胞转染pEGFP-N1-GAP-43质粒后通过3D细胞培养形成有缺陷的囊泡 培养犬肾上皮细胞系MDCK细胞，瞬时转染pEGFP-N1-GAP-43质粒，转染24小时后，免疫荧光化学和Westernblot都显示，转基因组细胞GAP-43表达阳性，对照组GAP-43表达阴性。3D细胞培养3天后，统计转基因组和对照组形成正常/异常囊泡的数量，结果显示转基因组形成有缺陷囊泡的数量多。 2、MDCK细胞形成有缺陷的囊泡与细胞分裂方向改变有关 免疫荧光测定GAP-43在细胞内的定位显示，GAP-43在转基因组中定位在细胞膜上，并且和Gαi共定位。转基因组和对照组相比，细胞沿顶-底轴分裂的细胞数量增多(p＜0.05)。应用免疫共沉淀法进一步验证了GAP-43与Gαi间存在相互作用。表明GAP-43可能通过与Gαi的相互作用调控细胞分裂方向使细胞形成有缺陷的囊泡。 3、GAP-43通过调控细胞分裂平面参与神经发生的过程 通过建立GAP-43高表达转基因小鼠，计数小鼠胚胎期脑内转基因组与对照组神经前体细胞沿水平和垂直方向分裂的细胞数量，结果显示转基因组中细胞沿水平方向分裂的细胞数目增多，表明GAP-43通过调控细胞分裂平面参与了神经发生过程。 综上所述，GAP-43确有与Gαi作用而改变细胞分裂方向的作用。根据细胞分裂平面在神经发生过程中作用的学说，本研究结论和创新贡献是:GAP-43可以通过Gαi参与神经发生，其机制可能与改变细胞分裂平面有关。