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定向细胞迁移在有机体发育、免疫反应以及癌症的侵袭和转移的过程中发挥重要作用。精确的细胞定位,尤其是大脑皮层神经细胞的迁移对中枢神经系统的形态建成和突触连接的过程至关重要。皮层神经元的错误定位会导致大脑皮层发育的畸形和神经精神疾病,例如精神分裂症和孤独症等。迁移细胞响应于胞外的化学信号浓度梯度,在细胞前沿局部激活Rac家族GTPase,驱动肌动蛋白聚合和细胞膜突起的形成。然而细胞中Rac沿着细胞质膜均匀分布,而均衡的肌动蛋白组装会消除细胞运动。因此,如何局部调控Rac活性,防止形成次级前导端的分子机制仍是细胞迁移领域亟待解决的重大问题之一。本论文中,我们以秀丽隐杆线虫Q神经前体细胞的定向细胞迁移为模型,利用基于CRISPR-Cas9系统的基因编辑技术,鉴定出Hippo激酶的同源分子是维持Q细胞迁移方向稳定性的关键因子。结合长时程时序性活体荧光显微成像技术、内源蛋白质谱分析技术以及体外生化实验分析,我们发现线虫Hippo激酶通过抑制Q细胞沿背腹体轴（DV轴）方向的极化来促进细胞沿着虫体前后体轴（AP轴）的方向迁移;同时,在线虫MIG-2/RhoG的功能获得性突变体中实验也观察到了异位的DV轴向的迁移细胞极化。我们鉴定出MIG-2的第139位丝氨酸残基(MIG-2S139)是功能保守的Hippo激酶磷酸化位点,并证明体外纯化的Hippo激酶可以直接磷酸化MIG-2S139。更进一步的,我们利用基于CRISPR-Cas9的同源重组技术,人工构建了MIG-2S139A/E的定点突变体;通过对突变体细胞进行的显微成像分析表明,MIG-2S139位的磷酸化修饰阻碍了迁移细胞中肌动蛋白的组装。有趣的是,在野生型迁移细胞中Hippo激酶被排除在迁移前导端之外,而MIG-2蛋白的缺失会导致Hippo激酶在胞体中的均匀分布。我们的研究结果表明,Hippo激酶可以局部抑制MIG-2/RhoG的活性,反过来又通过MIG-2/RhoG介导的细胞极化使得Hippo激酶只在胞体内发挥作用。因此,我们认为Hippo-RhoG反馈调节环路在Q细胞定向细胞迁移过程中维持其细胞极性与迁移方向的稳定。本论文揭示了Hippo激酶作为新的维持细胞极性稳定的因子,调控了细胞迁移的过程;同时鉴定了MIG-2/RhoG作为Hippo激酶的底物,在S139位有新的磷酸化修饰位点。上述科学发现为研究Hippo和Rac在细胞活动中的分子细胞学机制以及探索治疗细胞迁移相关疾病的研究方案提供了重要线索。