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TGFβ/Nodal信号通路是影响胚胎发育的几个重要的信号通路之一。相比于其他信号通路,Nodal信号通路对于胚胎的中内胚层的诱导起到关键的作用。本文选取了三个与TGFβ信号通路相关的基因,即小鼠Dapper2,斑马鱼hmg2l1和ppm1a,研究其时空表达谱及功能,以加深对脊椎动物胚胎发育机理的了解。我们曾报道斑马鱼Dapper2通过降解Nodal受体而抑制胚胎中胚层的发育,但哺乳动物Dapper2未见报导。鉴于Dapper2对于胚胎中胚层发育的重要性,本文首先克隆出小鼠Dapper2基因,并研究其时空表达谱,发现它在体节形成期后在体节、耳泡、神经顶板、肠等组织中特异性表达。荧光酶报告实验显示小鼠Dapper2可以抑制TGFβ信号通路活性。胚胎实验表明,在斑马鱼胚胎中过量表达小鼠Dapper2,可以抑制斑马鱼胚胎的中胚层的发育。这些实验结果都说明,小鼠Dapper2和斑马鱼dapper2在调节TGFβ信号和胚胎发育方面具有保守性。以斑马鱼Dapper2为诱饵,通过酵母双杂交筛选,鉴定出与斑马鱼Dapper2互作的Hmg2l1。在哺乳动物细胞中,转染斑马鱼Hmg2l1可以抑制β-catenin介导的Wnt信号,也可以增强Smad2/3介导的TGFβ/Nodal信号。在斑马鱼oep突变体中,过量表达hmg2l1,可以导致突变体胚胎的头部缺失。关于hmg2l1影响斑马鱼发育的作用机理还需要更进一步的研究。斑马鱼Ppm1a是镁离子依赖性的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,它可以使磷酸化的Smad2/3去磷酸化,从而抑制TGFβ/Nodal信号通路活性。本实验发现,斑马鱼ppm1a是全身性表达的母源基因。在斑马鱼胚胎中过量表达ppm1a,可以抑制背部中胚层组织的发育。过量表达ppm1a还可以缓解由注射Smad2的MH2结构域蛋白或smad3b mRNA而引起的背部化表型;Smad2的MH2结构域蛋白的注射也可以减轻ppm1a对于背部中胚层组织发育的抑制作用。这些结果表明Ppm1a通过影响Smad2/3来下调TGFβ/Nodal信号,从而影响胚胎背部中胚层的发育。本研究表明,Dapper2、Hmg2l1和Ppm1a都是TGFβ/Nodal的负调控因子,可能均参与控制脊椎动物胚胎的背部发育。这些数据为了解TGFβ/Nodal信号的转导调控机理和对胚胎发育的调控作用提供了新的视觉。