Wnt和transforming growth factorβ(TGF-β)信号通路在后生动物的发育过程中高度保守，与众多的生物学事件有密切的联系，诸如干细胞的分化与维持、组织与器官的形态发生、模式形成以及人类癌症等疾病的发生等。它们通过不同的配体、受体以及胞质和核内的分子介导独立的信号转导机制。然而近年来，越来越多的证据表明，它们常常共同参与一系列事件的调控，协同或者拮抗地发挥作用，引起生物学效应的量变甚至质变。Wingless(Wg)及Decapentaplegic(Dpp)分别是它们在果蝇中研究最为透彻的同源物。它们在果蝇的翅膀的成虫盘中分别沿背腹轴(Dorsal/ventral.DN)或者前后轴(Anterior/posterior, A/P)的交界表达。它们通过控制各自特异的不同浓度依赖的靶基因的表达，沿不同轴向(DN或NP轴)决定果蝇翅膀的模式形成。尽管这两个信号通路的相互作用有少量报道，然而目前还不十分清楚其中具体的分子机制。本文起初为鉴定CtBP参与Wg靶基因nakedcuticle(nkd)的转录调控机制，揭示了Dpp信号通路的转录阻遏因子Brinker(Brk)在其转录调控中的作用，阐明了两通路间cross-talk的一个新的机理，即Dpp信号可以拮抗Wg信号通路的信号转导。我们通过体外及在体水平的一系列实验证实了Dpp信号通路的转录阻遏因子Brk直接抑制nkd的表达。而后者是Wg信号通路的直接靶基因兼负反馈抑制因子。从而，Dpp信号通路可以间接上调nkd的表达，以拮抗Wg信号，共同决定果蝇翅膀的模式形成。　　 以下是本论文的主要结果:　　 1.Brk可以与nkd第一个内含子区域直接相互作用并抑制其转录　　 我们在果蝇Kc细胞中的RNAi结果揭示Dpp信号通路的转录阻遏因子Brk可以和Wg信号的经典的转录阻遏因子Groucho(Gro)协同地阻遏Wg通路的靶基因nkd的表达。随后经序列比对我们发现nkd第一个内含子的保守区域含有一个Brk结合位点，且体外的凝胶阻滞迁移实验证明了Brk的DNA结合结构域(BrkDBD)可以特异地与该结合位点结合。我们Kc细胞及果蝇胚胎中的染色质免疫共沉淀(ChIP)实验结果也表明Brk可以和包含该Brk结合位点区域的nkd enhancer结合。且Brk在nkd上的结合和Wg信号活性呈现相反的趋势，暗示了Brk可能参与了Wg信号通路的调控。此外，我们在Kc细胞中的报告基因实验显示Brk抑制Arm*依赖的包含该Brk结合位点的nkd WRE的活性。而该位点突变的报告基因对Brk表达水平的改变没有反应。上述的这些实验证实了Brk可以直接地抑制Wg的靶基因nkd的转录。　　 2.Brk通过抑制nkd基因的表达促进Wg信号通路　　 果蝇遗传学的证据表明，在果蝇三龄幼虫的成虫盘中，Brk的gain-of-function或loss-of-function可以导致nkd表达相应的下调或上调，说明在此种情形下Brk也能够抑制nkd基因的表达。由于Nkd是Wg信号通路的负反馈抑制因子，故我们还检测了上述Brk对于nkd的抑制是否会引起Wg信号活性的改变。我们发现brk的过表达可以激活Wg靶基因D(II)的表达，其纯合突变会导致成虫盘hinge区域D(II)表达的缺失。且同时过表达nkd可以消除brk的过表达引起的D(II)表达的上调，减少nkd的表达可以阻止brk纯合突变的细胞中D(II)的表达下调。由此说明Brk通过对nkd的转录阻遏而参与Wg信号通路的信号转导。　　 3.Dpp信号通路参与调控Wg靶基因的转录调控　　 Brk是Dpp信号通路的缺省转录阻遏因子，其表达受Dpp信号的抑制。我们过表达稳定激活形式的Dpp的受体(TkvQD)，发现nkd表达上调，而Wg靶基因D(II)表达下调。因此Dpp信号的上调可以通过brk-----| nkd-----| Wg targets此信号传导途径参与Wg靶基因的调控。　　 综上所述，我们的研究工作鉴定了CtBP参与Wg信号通路靶基因nkd转录调控的基因特异性机制，阐述了在果蝇的wing disc中Dpp信号通过其转录阻遏因子Brk抑制Wg的负反馈抑制因子Nkd的表达，而拮抗Wg信号。其信号传导途径可以表示为Dpp(—)| brk-----| nkd-----| Wg targets。我们发现的两个信号通路的这个cross-talk机制为理解发育和分化的机理提供了新的认识，为癌症等疾病的发生机制注入了新的见解。